Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Mesenchymale Stammzellen Zellen Exosomen Therapie für die Behandlung von traumatischen Hirnverletzungen: Mechanismus, Fortschritte, Herausforderungen und Aussichten
Das Schädel-Hirn-Trauma (SHT) ist eine heterogene Erkrankung, die durch äußere Einflüsse verursachte Hirnschäden und Funktionsstörungen charakterisiert ist. Unter dem Einfluss zahlreicher Mechanismen kann das SHT synaptische Dysfunktion, Proteinaggregation, mitochondriale Dysfunktion, oxidativen Stress und neuroinflammatorische Kaskadenreaktionen verursachen, was zu einer hohen Invaliditäts- und Sterblichkeitsrate der Patienten und einer schweren Belastung für Familien und Gesellschaft führt. Exosomen sind aus Zellen gewonnene Vesikel, die eine Vielzahl von Molekülen einkapseln, darunter Proteine, Lipide, mRNAs und andere kleine Biomoleküle. Unter diesen haben Exosomen aus mesenchymalen Stammzellen (MSCs) aufgrund ihres therapeutischen Potenzials im Nervensystem und ihrer breiten klinischen Anwendbarkeit große Aufmerksamkeit erregt. Jüngste Studien haben gezeigt, dass Injektionen von MSC-abgeleiteten Exosomen in Schädel-Hirn-Trauma-Modellen lokale Entzündungsschäden wirksam lindern und die Nervenregeneration nach der Verletzung fördern. Aufgrund ihrer geringen Größe, der schwierigen Replikation, der einfachen Konservierung und der geringen Immunogenität stellen MSC-Exosomen eine vielversprechende Therapiestrategie für traumatische Hirnverletzungen dar. Dieser Bericht untersucht die Pathogenese traumatischer Hirnverletzungen, die zugrunde liegenden Mechanismen der Wirkung von MSC-Exosomen und die potenziellen klinischen Anwendungen von MSC-Exosomen in der Behandlung traumatischer Hirnverletzungen.
Vergleichende Analyse der therapeutischen Wirkungen von mesenchymalen Stammzellen und Exosomen auf die Wirkung von Medikamenten a9> Zellen und Exosomen auf die Knorpelregeneration: Untersuchung ihrer synergistischen Potenziale in Verbindung mit Hyaluronsäure zur a21> zur Behandlung von Gelenkknorpeldefekten Knorpeldefekten Knorpeldefekten
Abstrakt
Zweck
Gelenkknorpel weist eine geringe Regenerationsfähigkeit und ein begrenztes Potenzial zur Selbsterneuerung auf. Jüngste Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass Exosomen und mesenchymale Stammzellen (MSCs) die Knorpelreparatur erheblich verbessern, indem sie die Zellproliferation fördern, die extrazelluläre Matrixsynthese erhöhen und die Immunantwort modulieren. Darüber hinaus spielt Hyaluronsäure (HA), ein wichtiger Bestandteil der Gelenkflüssigkeit, eine Schlüsselrolle bei der Erleichterung der Zellmigration. Ziel dieser Studie ist es, die regenerativen Wirkungen von aus Wharton-Gel gewonnenen MSCs, aus MSCs gewonnenen Exosomen und deren Kombination mit Hyaluronsäure bei der Behandlung von Knorpeldefekten zu vergleichen. Darüber hinaus wollen wir die Wirkung von Hyaluronsäure in Kombination mit MSCs und Exosomen durch histologische Analyse in einem Rattenmodell untersuchen.
Methoden
In dieser Studie wurden bei 48 erwachsenen Ratten Vollschicht-Knorpeldefekte in den Trochleargrübchen beider distaler Femora erzeugt. Die Knie wurden nach dem Zufallsprinzip sechs Gruppen zugeordnet:
Gruppe I: Kontrolle – Kochsalzlösung, Gruppe II: Mesenchymale Stammzellen (MSCs) aus Wharton-Gel, Gruppe III: Aus MSCs aus Wharton-Gel gewonnene Exosomen (Exo), Gruppe IV: Hyaluronsäure (HA), Gruppe V: Kombination aus MSCs und HA, Gruppe VI: Kombination aus Exo und HA.
Jede Ratte erhielt insgesamt drei intraartikuläre Injektionen im wöchentlichen Abstand, beginnend zwei Wochen nach der Operation. Vier Wochen nach der letzten Injektion wurden alle Ratten eingeschläfert und ihre Femora zur Analyse präpariert. Alle Gruppen wurden makroskopisch anhand des Bewertungssystems der International Cartilage Repair Society (ICRS) beurteilt, nachdem sie histologisch mit Hämatoxylin-Eosin (HE) und Toluidinblau gefärbt und immunhistochemisch mit Typ-II-Kollagen-Antikörpern gefärbt worden waren. Die Qualität des reparierten Knorpels wurde anschließend von einem unabhängigen, verblindeten Beobachter gemäß dem histologischen Bewertungssystem der ICRS beurteilt.
Ergebnisse
Makroskopische Auswertungen zeigten, dass die ICRS-Werte der MSC-Gruppe (8,2 ± 0,7) signifikant höher waren (P > < > 0,05) als die der Kontrollgruppe (4,3 ± 0,7). Die Knorpeldefekte in der MSC-Gruppe zeigten eine erhebliche Reparatur und damit die effektivste Knorpelregeneration aller Gruppen. Darüber hinaus ergab der Vergleich zwischen den Gruppen, dass sowohl die MSC- als auch die Exo-Gruppe eine höhere Reparaturrate der Defekttiefe, eine kleinere Abgrenzungsgrenze und eine glattere Knorpeloberfläche aufwiesen.
Schlussfolgerungen
Diese Studie zeigt dass Exosomen ebenso wirksam sind wie Stammzelltherapien bei der Förderung von Knorpel a10> Zelltherapien bei der Förderung der Knorpelreparatur wirksam sind, was darauf hindeutet, dass Exosomen möglicherweise als eine brauchbare Alternative zu a23> zellbasierten Therapien für Knorpelschäden dienen. Allerdings die Zugabe von Hyaluronsäure zu Stammzellen zeigte und Exosomen zeigten keine a37> und Exosomen zeigten keine signifikante Verbesserung der Knorpelreparatur. Unsere Ergebnisse unterstreichen eine potenziell wirksame therapeutische Strategie für die a53> Behandlung von osteochondralen Knorpeldefekten.
Exosomen abgeleitet von menschlichen Fettgewebe-abgeleiteten mesenchymalen Stammzellen verhinderten durch Östrogen induzierten Knochenverlust a9> Verlust induziert durch Östrogenmangel verhindert
Abstrakt
Zielsetzung: Untersuchung der Wirkung von Exosomen aus menschlichen adipösen mesenchymalen Stammzellen (hASCs) auf die osteogene Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen aus dem Knochenmark (BMSCs) osteoporotischer Mäuse und Bewertung der Wirkung von hASCs-Exosomen auf die Prävention von durch Östrogenmangel induziertem Knochenverlust.
Methoden: hASC-Exosomen wurden durch Ultrazentrifugation extrahiert. Die osteoporotischen Mäuse wurden durch bilaterale Ovariektomie (OVX) etabliert. BMSCs wurden aus osteoporotischen Mäusen isoliert und für weitere Analysen kultiviert. In der Versuchsgruppe wurden diese BMSCs einem osteogenen Induktionsmedium ausgesetzt, das mit hASC-Exosomen ergänzt wurde, um ihre potenziellen Auswirkungen auf die Osteogenese zu bewerten. Im Gegensatz dazu wurde die Kontrollgruppe mit demselben osteogenen Induktionsmedium behandelt, jedoch ohne Zugabe von hASC-Exosomen, um als Basisvergleich für die Studie zu dienen. Um die osteogene Differenzierung von BMSCs unter dem Einfluss von hASC-Exosomen umfassend zu bewerten, wurden eine Färbung mit alkalischer Phosphatase (ALP), eine quantitative Analyse der ALP-Aktivität und eine quantitative Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) durchgeführt. Diese Bewertungen lieferten wichtige Erkenntnisse über die Rolle von hASC-Exosomen bei der Förderung der Osteoblastendifferenzierung und Knochenbildung bei osteoporotischen Erkrankungen. Die fluoreszenzmarkierten hASC-Exosomen wurden über die Schwanzvene injiziert, um die Bioverteilung der Exosomen zu beobachten. Zwei Wochen nach der OVX wurden die Mäuse in drei Gruppen aufgeteilt: Die Versuchsgruppe bestand aus östrogendefizienten Mäusen, die Injektionen von hASC-Exosomen erhielten; die negative Kontrollgruppe bestand aus östrogendefizienten Mäusen, die Injektionen mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) erhielten; und die positive Kontrollgruppe bestand aus Mäusen, die sich einer Scheinoperation unterzogen und PBS-Injektionen erhielten. Die Injektionen wurden alle drei Tage verabreicht, insgesamt also achtmal. Anschließend wurden den Mäusen die Oberschenkelknochen entnommen und eine Mikrocomputertomographie (Mikro-CT) durchgeführt, um die Knochenmineraldichte zu messen und eine knochenmorphometrische Analyse durchzuführen.
Ergebnisse: hASC-Exosomen wurden erfolgreich mittels Ultrazentrifugation extrahiert. Nach der Induktion durch hASC-Exosomen waren die ALP-Färbung und die ALP-Aktivität in den aus osteoporotischen Mäusen extrahierten BMSCs signifikant erhöht, und die Expression von Genen, die mit der Osteogenese in Zusammenhang stehen, war in den BMSCs signifikant hochreguliert. Bei östrogenarmen Mäusen, denen hASC-Exosomen injiziert wurden, wurden im Vergleich zu östrogenarmen Mäusen, denen PBS injiziert wurde, mehr trabekulärer Knochen und eine höhere Knochenmineraldichte beobachtet, und es gab keinen signifikanten Rückgang der Knochenmineraldichte im Vergleich zur Scheinoperationsgruppe.
Schlussfolgerung: hASCs Exosomen förderten die osteogene Differenzierung von BMSCs extrahiert aus osteoporotischen Mäusen. hASCs Exosomen verhinderten Knochenverlust Verlust induziert durch Östrogenmangel verhindert.
