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西班牙瓦伦西大学医学与牙科学院María Pascual团队揭示间充质干细胞源性细胞外囊泡减轻青少年酗酒神经炎症…

2024-08-16科学

西班牙瓦伦西大学医学与牙科学院María Pascual团队揭示间充质干细胞源性细胞外囊泡减轻青少年酗酒神经炎症的作用

核苷酸结合寡聚化结构域(NOD)样受体(NLRs)是先天性免疫传感器的主要信号之一,可对组织损伤、病原体入侵和应激条件做出即时反应。NLRs 的激活能够形成炎性体,炎性体是激活 caspase-1 的多蛋白复合物,导致白细胞介素1β和白细胞介素18等促炎细胞因子的加工和分泌。

在 NLRs 中,NLRP3 是目前描述最全面的炎性体,在先天性免疫系统中发挥着重要作用。在应对微生物感染和细胞损伤时,它介导 caspase-1 激活并释放促炎细胞因子白细胞介素1β/白细胞介素18。西班牙瓦伦西大学医学与牙科学院María Pascual团队既往的研究表明,在培养的星形胶质细胞和野生型小鼠的大脑皮质中,Caspase-1 会被激活,并诱导白细胞介素1β和白细胞介素18,这反过来又会导致神经炎症和脑损伤。

海马区是青春期发育最关键的脑区之一。María Pascual等以往的研究表明,青少年时期酗酒会激活神经胶质细胞中的先天性免疫受体 Toll样受体4。这种激活可导致细胞因子和趋化因子的释放,引起神经炎症和神经损伤。Toll样受体4 反应的激活还与青少年小鼠酗酒诱发的记忆和学习功能障碍有关。值得注意的是,他们的研究结果表明,间充质干细胞源性细胞外囊泡可恢复前额叶皮层的神经炎症反应以及髓鞘和突触结构改变。此外,它们还能缓解青少年小鼠因狂饮乙醇而引起的认知和记忆功能障碍。

María Pascual等在【中国神经再生研究(英文版)】(NRR)2025年第4期发表的研究证据表明,间充质干细胞源性细胞外囊泡可改善 NLRP3 炎症体介导的神经炎症以及海马中的炎症相关基因和 microRNAs。证明了间充质干细胞源性细胞外囊泡海马神经炎症免疫反应中的保护功能,并揭示其相关机制。

文章摘要: 既往研究发现,乙醇处理过的星形胶质细胞和长期饮酒的小鼠体内的 NLRP3(含 NOD,LRR 和 pyrin 结构域的蛋白 3)-炎症小体复合物的激活可能与神经炎症和脑损伤有关。间充质干细胞源性细胞外囊泡(MSC-EVs)可减轻前额叶皮层的神经炎症反应、髓鞘和突触结构改变。此外,它们还能缓解青少年小鼠因酒精暴露而引起的认知和记忆功能障碍。实验探讨了抑制 NLRP3 炎症小体活化的间充质干细胞源性细胞外囊泡是否能减轻酒精暴露青少年小鼠的海马神经炎症。结果显示,间充质干细胞源性细胞外囊泡能改善海马NLRP3炎性体复合体和其他NLRs炎性体(如 IL-1β,IL-18,iNOS,NF-κB,MCP-1 和 CX3CL1)和 miRNA(miR-21a-5p,miR-146a-5p 和 miR-141-5p)的改变。生物信息学分析进一步揭示了 miR-21a-5p 和 miR-146a-5p 与炎症靶基因和 NOD 样受体信号通路的关系。综上所述,间充质干细胞源性细胞外囊泡可减轻青春期酒精暴露诱发的与NLRP3炎性体激活相关的海马神经炎症反应,因而对青春期酒精暴露的神经炎症具有治疗潜力。

文章来源: Mellado S, Morillo-Bargues MJ, Perpiñá-Clérigues C, García-García F, Moreno-Manzano V, Guerri C, Pascual M (2025) The emerging role of mesenchymal stem cell–derived extracellular vesicles to ameliorate hippocampal NLRP3 inflammation induced by binge-like ethanol treatment in adolescence. Neural Regen Res 20(4):1153-1163.