银杏内酯B通过沃顿胶间充质干细胞外泌体促进帕金森病细胞模型中干细胞归巢和神经元分化

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Journal of Functional Foods 4

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  为解决帕金森病(PD)干细胞治疗中细胞存活率低、分化不足和归巢效率差等问题,研究人员探讨了银杏内酯B(GB)对沃顿胶间充质干细胞(WJMSCs)及其外泌体的调控作用。研究发现GB通过上调CXCR4/CXCR7/SDF-1轴增强干细胞归巢能力,并通过激活β-catenin核转位和IGF-1R磷酸化促进神经元分化。GB处理后的WJMSC外泌体体积更大且能显著提升BDNF表达和NeuN+细胞比例,为PD的干细胞联合治疗提供了新策略。

  

帕金森病作为第二大神经退行性疾病,其核心病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元的进行性丢失。尽管现有药物能缓解症状,但无法阻止疾病进展。干细胞疗法通过替代受损神经元带来希望,但移植细胞的低存活率、有限分化和归巢障碍成为临床转化的主要瓶颈。传统中药银杏叶的活性成分银杏内酯B(GB)具有神经保护作用,但其对干细胞功能的调控机制尚不明确。

这项发表在《Journal of Functional Foods》的研究创新性地将GB与沃顿胶间充质干细胞(WJMSCs)疗法结合。研究人员采用6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的SH-SY5Y细胞构建PD模型,通过MTT法检测细胞活力,Transwell实验评估归巢能力,Western blot和免疫荧光分析干细胞标志物,并利用纳米颗粒追踪技术(NTA)表征外泌体特性。

GB对WJMSCs活力和增殖的影响

MTT结果显示80 μM GB处理24小时不影响细胞活力,但Western blot显示该剂量显著降低增殖标志物p-Akt和Cyclin D1表达,提示GB不通过促进增殖发挥作用。

GB增强WJMSCs归巢能力

Transwell实验发现80 μM GB预处理使WJMSCs迁移率提升2.5倍。机制研究表明GB上调归巢相关蛋白CXCR4、CXCR7和SDF-1表达,证实其通过SDF-1-CXCR4/CXCR7轴增强干细胞向损伤部位迁移。

GB调控干细胞特性与神经分化

80 μM GB处理使多能性标志物OCT4和Nanog下调,同时神经前体细胞标记CD133表达增加3.2倍。免疫荧光显示BDNF荧光强度提升2.1倍,提示GB促进神经定向分化。

β-catenin通路激活机制

虽然总β-catenin水平不变,但核蛋白分离实验显示GB处理组核内β-catenin增加2.8倍,免疫荧光证实其核转位。伴随IGF-1R磷酸化水平升高,表明GB通过IGF-1R/β-catenin通路驱动神经分化。

外泌体功能增强

NTA检测发现GB处理组外泌体平均直径增加35nm。源自GB-WJMSCs的外泌体使受体细胞BDNF表达提升1.8倍,20天诱导后NeuN+神经元样细胞数量增加2.3倍,突触生长更显著。

这项研究首次阐明GB通过多重机制优化干细胞疗法:增强归巢能力、促进神经分化、改善外泌体功能。特别值得注意的是,GB诱导产生的外泌体具有更大粒径和更强神经诱导活性,为开发无细胞治疗策略提供新思路。尽管存在未验证体内效果、缺乏多巴胺能神经元特异性标记等局限,但研究为中药活性成分辅助干细胞治疗神经退行性疾病提供了扎实的实验依据,具有重要的转化医学价值。

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