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缺氧处理人脐带间充质干细胞衍生的细胞外囊泡有效抑制心肌肥厚
作者:生物谷    日期:2023-01-11
       病理性心脏肥大是一种心肌重塑过程,特征为心肌细胞肥大、间质纤维化和心肌顺应性降低。心脏肥大作为一种补偿机制,使高血压或压力超负荷导致各种心血管疾病引起的心室壁张力增加恢复正常。未经治疗的持续性心脏肥大最终导致心力衰竭(HF),尽管医学研究取得了进展,但 HF 患者的预后较差。因此,在心血管疾病的早期阶段抑制心脏肥大向衰竭转变的新的治疗策略对于心血管疾病患者具有重要意义。
       人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)来源细胞外囊泡(EVs)已被研究证实可以在多种心血管疾病中发挥治疗潜力。此外,通过缺氧预处理的MSCs产生的EVs在多种组织器官上表现出更好的修复作用,但hUCMSCs-EVs应用于心肌肥厚的疗效尚不明确,需要进行深入探讨。

       近日,研究人员报道了缺氧处理MSCs产生的EVs(Hypo-EVs)相较于正常环境中MSCs产生的EVs(Nor-EVs),能够更有效的改善线粒体功能障碍,抑制病理性心肌肥厚。

       研究人员对hUCMSCs分别进行了缺氧预处理和常氧培养处理,并分别获得其产生的外泌体Hypo-EVs以及Nor-EVs。采用血管紧张素II(Ang II)刺激大鼠原代心肌细胞以及小鼠横主动脉缩窄(TAC)模型,分别从细胞和动物水平上评估了Hypo-EVs以及Nor-EVs对心肌肥厚的影响。结果发现,与Nor-EVs相比,Hypo-EVs对心肌肥厚的抑制作用更加明显,并能显著抑制线粒体活性氧(mtROS)的产生, 改善线粒体功能和结构损伤。
       进一步机制研究发现Park7/DJ-1是Nor-EVs和Hypo-EVs之间的差异蛋白,其通过与蛋白酶体亚基 β10型(PSMB10)的直接物理结合而抑制PSMB10的酶活性,减少血管紧张素 II 1型受体相关蛋白(ATRAP)的降解,进而抑制血管紧张素 II 1型受体(AT1R)介导的肥大信号通路,改善心肌肥大。
       综上,该研究证实了缺氧预处理MSCs来源EVs可有效抑制心肌肥厚,展现出作为心肌肥大新型治疗药物的潜力。
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