創傷性中樞神經損傷屬于危重急癥,具有高死亡率、高致殘率等特點,亟待針對其復雜病理機制發展創新治療制劑。
近日,中國科學院過程工程研究所聯合深圳市第二人民醫院,設計并創建硒化神經干細胞外泌體SeNExo,能夠緩解神經元凋亡、恢復膠質穩態、重塑膠質-神經網絡,在小鼠腦損傷和脊髓損傷模型中獲得良好療效。
科研團隊基于生物劑型工程研究成果,提出硒化神經干細胞外泌體治療新策略。基于外泌體磷脂與硒相互作用,團隊發展出細胞膜表面超小納米硒結晶成核新技術。基于上述技術創建的SeNExo,可以保留神經干細胞外泌體的生物活性組分,并能夠借助超小納米硒形成的Se-O鍵,更高效清除活性氧自由基。在創傷性腦損傷小鼠模型中,SeNExo靜脈注射后,通過APOE_LRP1配受體相互作用,跨越血腦屏障后抵達損傷灶,納米硒清除活性氧自由基,神經干細胞外泌體發揮神經元修復功能。通過上述協同作用,小鼠損傷灶面積減少,其空間學習和記憶能力得到提高。
研究發現SeNExo在重塑損傷微環境中的作用機制。多組學測序分析顯示,SeNExo可下調神經元內氧化應激相關基因及促凋亡基因表達;下調膠質細胞激活相關促炎基因表達,促進膠質細胞恢復穩態;上調神經元與膠質細胞間的神經修復互作信號,下調炎癥激活和膠質增生互作信號。
研究進一步將SeNExo治療應用拓展到創傷性脊髓損傷小鼠模型。靜脈給藥后,SeNExo跨過血脊屏障抵達小鼠損傷灶,降低損傷灶內活性氧水平,抑制膠質細胞過度激活。步態分析結果表明,SeNExo治療能夠延長小鼠前足步幅,增加后足的足印面積和觸地強度,改善其運動學功能。
SeNExo生物相容性高,僅包含源于體內天然微量元素硒和干細胞外泌體組分,具有可凍干、水化復溶的優異穩定性。目前,上述成果處于動物水平臨床前研究階段,臨床療效有待進一步研究。
8月28日,相關研究成果發表在《細胞-報告醫學》(Cell Reports Medicine)上。研究工作得到國家自然科學基金和中國科學院相關項目等的支持。
論文鏈接
SeNExo的制備、跨血腦屏障遞送和協同神經修復示意圖
本文鏈接:科研人員創建硒化神經干細胞外泌體http://www.sq15.cn/show-12-1705-0.html
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