源自烟草BY-2细胞的外泌体通过刺激星形胶质细胞降解Aβ发挥抗阿尔茨海默病作用

《Journal of Nanobiotechnology》：Extracellular vesicles derived from tobacco BY-2 cells exert anti-Alzheimer’s effect by stimulating astrocytes to degrade Aβ

　　

摘要

阿尔茨海默病（AD）是一种渐进性神经退行性疾病，严重影响老年人的生活质量。β-淀粉样蛋白（Aβ）的异常聚集是AD的关键驱动因素。烟草中含有多种具有神经保护作用的活性分子，这些分子可影响Aβ的聚集，并在临床数据分析中显示出治疗AD的潜力。植物来源的细胞外囊泡携带来自亲本细胞的生物活性分子，由于其自然生物相容性和低免疫原性，在疾病治疗中展现出独特优势。我们从烟草BY-2细胞中分离了细胞外囊泡（tEVs），检测到其中含有丰富的蛋白质、脂质和代谢物等成分，并提出高表达的HSP70和丙酮酸脱氢酶可作为tEVs的鉴定标志物。动物实验研究表明，tEVs可通过鼻腔途径进入大脑并被星形胶质细胞摄取，减少了大脑皮层和海马区域的Aβ斑块沉积，降低了总Aβ含量，并改善了5xFAD小鼠受损的学习和记忆能力。进一步研究发现，tEVs使星形胶质细胞中PI3K和AKT的磷酸化表达增加，上调了内源性αB-小热休克蛋白（Cryab）的产生，并减少了细胞内外Aβ的聚集和含量水平。这些tEV介导的变化可被PI3K/AKT信号通路抑制剂LY294002预处理所逆转。这些发现表明，tEVs通过PI3K/AKT信号通路促进星形胶质细胞降解Aβ，从而发挥抗AD作用。tEVs是一种前景广阔的抗AD治疗药物。

图形摘要

阿尔茨海默病（AD）是一种渐进性神经退行性疾病，严重影响老年人的生活质量。β-淀粉样蛋白（Aβ）的异常聚集是AD的关键驱动因素。烟草中含有多种具有神经保护作用的活性分子，这些分子可影响Aβ的聚集，并在临床数据分析中显示出治疗AD的潜力。植物来源的细胞外囊泡携带来自亲本细胞的生物活性分子，由于其自然生物相容性和低免疫原性，在疾病治疗中展现出独特优势。我们从烟草BY-2细胞中分离了细胞外囊泡（tEVs），检测到其中含有丰富的蛋白质、脂质和代谢物等成分，并提出高表达的HSP70和丙酮酸脱氢酶可作为tEVs的鉴定标志物。动物实验研究表明，tEVs可通过鼻腔途径进入大脑并被星形胶质细胞摄取，减少了大脑皮层和海马区域的Aβ斑块沉积，降低了总Aβ含量，并改善了5xFAD小鼠受损的学习和记忆能力。进一步研究发现，tEVs使星形胶质细胞中PI3K和AKT的磷酸化表达增加，上调了内源性αB-小热休克蛋白（Cryab）的产生，并减少了细胞内外Aβ的聚集和含量水平。这些tEV介导的变化可被PI3K/AKT信号通路抑制剂LY294002预处理所逆转。这些发现表明，tEVs通过PI3K/AKT信号通路促进星形胶质细胞降解Aβ，从而发挥抗AD作用。tEVs是一种前景广阔的抗AD治疗药物。

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