二甲双胍的妙用!可促进间充质干细胞外囊泡释放,优化椎间盘退变的治疗效果( 二 )


二甲双胍的妙用!可促进间充质干细胞外囊泡释放,优化椎间盘退变的治疗效果
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囊泡标志物蛋白水平检测、透射电镜及粒径分析结果表明 , 经二甲双胍处理后的间充质干细胞MSCs)可释放更多的囊泡 。进一步研究发现 , 二甲双胍通过自噬相关途径增强EVs的产生 , 同时伴随突触体相关蛋白29(SNAP29蛋白)的磷酸化 。 二甲双胍不仅影响MSCs-EVs的数量 , 还影响其质量 。
二甲双胍的妙用!可促进间充质干细胞外囊泡释放,优化椎间盘退变的治疗效果
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蛋白质组学分析显示 , 经二甲双胍处理后的MSC-EVs , 与未经二甲双胍处理相比 , MSC-EVs中与细胞增殖相关的蛋白水平增高 。 结果表明 , 二甲双胍处理的骨髓间充质干细胞衍生的外囊泡(BMSC-EVs)在体内外均能改善椎间盘细胞的衰老 。
动物实验 动物模型:
采用针刺法构建大鼠的椎间盘退变模型 。 简单地说 , 就是从大鼠背部尾部皮肤穿刺椎间盘 , 诱导椎间盘退变 。
实验设计
24只SD大鼠随机分4组 , 分别给药:空白对照组采用33号针穿刺;IDD组采用20号针穿刺并注射PBS;C-EVs组 , 20号针穿刺注射正常对照MSC-EVs;M-EVs组 , 20号针穿刺注射二甲双胍处理过的MSCs-EVs 。 每周重复注射一次 , 持续一个月 , 比较M-EVs和C-EVs在延缓椎间盘退变中的治疗效果 。
另一方面 , 构建大鼠尾椎的椎间盘退变模型 , 对比M-EVs及C-EVs在延缓椎间盘退变中的体内治疗效果 。
【二甲双胍的妙用!可促进间充质干细胞外囊泡释放,优化椎间盘退变的治疗效果】实验结果表明 , MSC-EVs可在一定程度上恢复椎间盘高度 。 MSC-EVs均可改善椎间盘组织细胞数量和形态 。 经过二甲双胍处理的MSC-EVs(M-EVs)治疗效果要优于未经二甲双胍处理的MSC-EVs(C-EVs),MSC-EVs降低了基质降解酶(如基质金属蛋白酶<MMPs>),这是椎间盘退行性病变的组织特征之一 。 MSC-EVs在一定程度上延缓椎间盘退变在体内的进展 , 且经过二甲双胍处理的MSC-EV(M-EVs)治疗效果优于未经二甲双胍处理的MSC-EV(C-EVs
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文末小结
本研究发现 , 二甲双胍不仅影响MSC-EVs的数量 , 还影响其质量 , 并强调了自噬作用和MSC-EVs释放之间的关系 。 二甲双胍可通过自噬相关途径促进EVs的产生 。 此外 , 二甲双胍还促进EVs在体内的运输 。 本研究揭示了二甲双胍在干细胞囊泡治疗中的应用潜能 , 也为椎间盘再生修复提供了新的思路 。
参考文献:
Metformin facilitates mesenchymal stem cell-derived extracellular nanovesicles release and optimizes therapeutic efficacy in intervertebral disc
degeneration. Biomaterials