Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Strontium-verstärkte Exosomen: Eine neue Perspektive für die Behandlung degenerativer Gelenkerkrankungen
Die Arthrose des Kiefergelenks (TMJOA) ist eine schwächende Erkrankung, die starke Gelenkschmerzen, eingeschränkte Beweglichkeit und fortschreitenden Knorpelverschleiß verursacht. Trotz der erheblichen Auswirkungen auf die Lebensqualität der Patienten sind die zugrundeliegenden pathologischen Mechanismen der TMJOA nach wie vor unvollständig geklärt, und die derzeitigen therapeutischen Interventionen bieten oft nur eine begrenzte oder vorübergehende Linderung. Exosomen, winzige Vesikel, die von Zellen freigesetzt werden, haben aufgrund ihrer Rolle bei der Gewebereparatur und Entzündungsmodulation als potenzielle Therapeutika Aufmerksamkeit erregt. Allerdings haben Probleme wie die begrenzte Ausbeute an Exosomen und uneinheitliche therapeutische Ergebnisse ihre klinische Umsetzung behindert. Um diese Hindernisse zu überwinden, haben Forscher aktiv innovative Strategien zur Optimierung der Exosomenproduktion und zur Verbesserung ihrer therapeutischen Wirkung erforscht.
Von mesenchymalen Zellen stammende Exosomen und miR-29a-3p mildern die Nierenfibrose und die vaskuläre Rarefizierung nach einer Ischämie-Reperfusionsverletzung der Niere
Hintergrund
Nierenfibrose und vaskuläre Rarefizierung sind signifikante Komplikationen von Ischämie/Reperfusion (I/R) Verletzungen. Aus humanen mesenchymalen Zellen der Nabelschnur gewonnene Exosomen (hucMSC-Exos) haben gezeigt, dass sie diese Zustände lindern können. Diese Studie untersucht die Rolle von miR-29a-3p in Exosomen und seine therapeutischen Auswirkungen auf I/R-induzierte Nierenschäden.
Methoden
Männliche C57BL/6-Mäuse wurden einer einseitigen Nierenischämie für 28 Minuten ausgesetzt, gefolgt von einer Reperfusion. Den Mäusen wurden Exosomen und miR-29a-3p Mimikatoren/Inhibitoren injiziert. Die Nierenfunktion, die histologische Analyse und molekulare Assays wurden durchgeführt, um die Fibrose und die vaskuläre Integrität zu bewerten.
Ergebnisse
Die Behandlung mit Exosomen verbesserte die Nierenfunktion signifikant und verringerte die Fibrose und die vaskuläre Rarefizierung nach I/R. MiR-29a-3p wurde in hucMSC-Exos stark exprimiert, war aber in Nierenfibrosemodellen reduziert. Ein MiR-29a-3p-Imitat reduzierte, während sein Inhibitor die I/R-induzierte Nierenfibrose und vaskuläre Rarefizierung verschlimmerte. Kollagen I und TNFR1 wurden als direkte Ziele von miR-29a-3p in Fibroblasten bzw. Endothelzellen identifiziert. Exosomen, die miR-29a-3p überexprimieren, boten im Vergleich zu unmodifizierten hucMSC-Exos einen besseren Schutz.
Fazit
HucMSC-exos, insbesondere solche, die miR-29a-3p überexprimieren, haben eine starke therapeutische Wirkung gegen Nierenfibrose und vaskuläre Rarefizierung nach I/R. MiR-29a-3p richtet sich gegen TNFR1 und Kollagen I, was sein Potenzial für die Therapie der Nierenfibrose unterstreicht.
Aus humanen mesenchymalen Stammzellen der Nabelschnur gewonnene Exosomen mildern experimentelle Parodontitis bei Mäusen zum Teil durch die Übertragung von miRNAs
Einleitung: Parodontitis ist die häufigste nicht übertragbare Krankheit beim Menschen. Die größte Herausforderung bei der Behandlung von Parodontitis besteht darin, die parodontale Entzündung wirksam zu kontrollieren und die Gewebereparatur zu fördern. Aus menschlichen mesenchymalen Stammzellen aus der Nabelschnur gewonnene Exosomen (hucMSCs-exo) modulieren Entzündungsreaktionen und fördern die Gewebereparatur hauptsächlich durch miRNAs bei verschiedenen Krankheiten. Die Wirkung von hucMSCs-exo auf Parodontitis ist jedoch noch unbekannt. In dieser Studie stellten wir die Hypothese auf, dass hucMSCs-exo die Knochenzerstörung bei Parodontitis-Mäusen hemmen könnte.
Methoden: In dieser Studie haben wir die exo@H-Plattform für die Verabreichung von Medikamenten konstruiert und charakterisiert. Lipopolysaccharid wurde verwendet, um eine entzündliche Mikroumgebung in vitro zu schaffen, um die Proliferation von MC3T3-E1-Zellen und die Fähigkeit zur Knochenregeneration zu untersuchen. Ligatur induziert, um ein experimentelles Parodontitis-Mausmodell zu konstruieren. Der Abstand der Zement-Schmelz-Grenze (CEJ) zum Alveolarkamm (ABC) wurde zur Bewertung der Knochenresorption gemessen. Hämatoxylin-Eosin (H&E)-Färbung und Tartrat-resistente saure Phosphatase (TRAP)-Färbung wurden verwendet, um Veränderungen im parodontalen Gewebe zu beobachten. Die Sequenzierung von microRNA (miRNA) wurde zum Nachweis unterschiedlicher Gene und zur bioinformatischen Analyse verwendet. Quantitative Polymerase-Kettenreaktion in Echtzeit (qRT-PCR). WB-Assay und dualer Luziferase-Assay wurden zur weiteren Validierung der untersuchten differentiell exprimierten miRNAs und der gezielten Bindungsbeziehung zu den entsprechenden Zielgenen verwendet.
Ergebnisse: Wir fanden heraus, dass lyophilisierte hucMSCs-exo die Proliferation und osteogene Differenzierung von MC3T3-E1-Zellen förderte und in Kombination mit dem Hydrogel deutlichere proliferative und osteogene Differenzierungsfähigkeiten zeigte(P < 0,05). Bei Mäusen mit Parodontitis ergab die Auswertung der Knochenresorption eine signifikante Verringerung der Resorption des Alveolarknochens in der exo@H-Gruppe im Vergleich zur Hydrogel-Gruppe(P < 0,01). exo@H war in der Lage, die Entzündungsreaktion des parodontalen Gewebes und die Anzahl der Osteoklasten auf der Oberfläche des Alveolarknochens im Vergleich zur Hydrogel-Gruppe zu verringern. Außerdem wurden 59 miRNAs hochreguliert, wie let-7f-5p und miR-203-3p, die IL-13 bzw. Nit2 positiv beeinflussen.
Diskussion: Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass exo@H einen Schutz gegen Parodontitis bietet, indem es miRNAs an das parodontale Gewebe abgibt. Unsere Ergebnisse bestätigen die Machbarkeit der von uns konstruierten exo@H-Transportplattform und die Wirksamkeit ihres Einsatzes bei der Parodontitisbehandlung. Diese Studie bietet einen vielversprechenden Ansatz für die Behandlung von Parodontitis mittels miRNA.
