间充质干细胞来源外泌体通过抑制NF-κB炎症通路促进软骨细胞增殖并改善骨关节炎

本研究揭示骨髓间充质干细胞来源外泌体（BMSC-Exos）通过抑制NF-κB信号通路磷酸化，显著降低IL-1β诱导的软骨细胞凋亡，促进细胞增殖与迁移，并在大鼠OA模型中有效改善软骨组织结构，为骨关节炎（OA）提供了新型细胞无治疗策略。

　　

Highlight

背景

骨关节炎（OA）以软骨细胞增殖减少、凋亡增加和炎症微环境为特征。间充质干细胞来源外泌体（MSC-Exos）是软骨细胞功能的潜在调节剂，但其确切机制尚不明确。本研究通过体外实验和大鼠OA模型，探究MSC-Exos是否通过这些效应保护软骨细胞免受IL-1β诱导的损伤。

方法

通过超速离心法分离BMSC来源外泌体（BMSC-Exos），并进行表征鉴定（透射电镜、纳米颗粒追踪分析、蛋白质免疫印迹）。使用IL-1β（10 ng/mL）诱导软骨细胞损伤。评估BMSC-Exos对细胞增殖（CCK-8法）、凋亡（Annexin V/PI双染）、迁移（划痕实验/Transwell小室）、炎症因子（ELISA）和NF-κB p65磷酸化（蛋白质免疫印迹）的影响。在体内实验中，采用碘乙酸钠关节腔注射诱导大鼠OA模型，每周注射MSC-Exos。通过组织学染色（H&E和番红O-固绿）评估软骨修复情况，进行免疫组化（IHC）分析检测IL-1β、TNF-α、IL-6、II型胶原和聚集蛋白聚糖的表达，并对软骨组织中p65磷酸化水平进行分析。

结果

体外实验显示，BMSC-Exos显著促进软骨细胞增殖，减少细胞凋亡，抑制TNF-α、IL-6和IL-1β的表达，并降低p65磷酸化水平。在动物模型中，BMSC-Exos减轻了软骨侵蚀、软骨下骨暴露、滑膜增生和炎症细胞浸润。免疫组化分析表明，与OA模型组相比，BMSC-Exos治疗显著降低IL-1β、TNF-α和IL-6的表达，同时恢复软骨基质成分水平。p65磷酸化水平的降低与这些组织学和分子水平的改善密切相关。

结论

MSC-Exos通过促进增殖、抑制凋亡、减轻炎症反应和抑制NF-κB通路，保护软骨细胞免受炎症损伤，具有治疗OA的潜力。