细胞外囊泡(EVs)是间充质干细胞(MSCs)治疗肌肉骨骼退行性疾病(如椎间盘退行性疾病(IDD))的有效替代品。通常,EVs会被细胞内化,然后递送具有生物活性的分子,进而使受体细胞发生表型变化。因此,了解EVs的细胞摄取机制对于实现其在IDD治疗中的有效应用至关重要。华中科技大学杨操教授、华文彬和Shuai Li发现,EVs可以通过递送抗氧化蛋白以保护髓核细胞(NPCs)不发生焦亡。
本文要点:
(1)在TNF-α处理的NPCs中,由于小泡介导的内吞通路受损,EVs的治疗效果会下降。转录组测序和功能验证实验表明,小泡相关蛋白2(Cavin-2)在EVs的细胞摄取过程中发挥着重要作用。因此,实验通过对亲本间充质干细胞进行基因编辑,构建了Cavin-2修饰的工程化EVs。
(2)研究表明,这些改良型EVs能够提高TNF-α处理的NPCs的摄取率,进而可在三维水凝胶培养模型中对NPCs的细胞死亡进行有效改善,并能够在离体器官培养模型中延缓IDD的发展。综上所述,这一研究详细阐明了NPCs摄取EVs的机制,并对工程化EVs在治疗IDD方面的应用进行了探索。
Zhiwei Liao. et al. Engineering Extracellular Vesicles Restore the Impaired Cellular Uptake and Attenuate Intervertebral Disc Degeneration. ACS Nano. 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c04514
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c04514