间充质干细胞通过分泌的Exosome促进脑缺血大鼠神经修复的机制的研究

Despite the consensus on the effectiveness of BMSCs treatment in cerebral ischemia, the mechanism behind remains unclear.Recent related researches support with confirmed evidence that the BMSCs transplantatiom can promote the endogenous neuralgenesis. Our pilot studies have shown that BMSCs transplantation can promote secretions of neural nutrition factors which allows endogenous neural regeneration and angiogenesis.The exosome secreted by MSC contains an abundance of proteins, noncoding RNA and important functional moleculors. The exosome also is playing important role in intercellular communications.It has been proved that exosome could reduce the apoptosis of neural cells, inhibit the activation of lymphocyte and prompt the secretions of VEGF. Based on our previous studies, we plan to further investigate the effects of the exosome secreted by MSC on the apoptosis, angiogenesis and inhibition of inflammation along with the involved mechanisms. We also plan to assess the effect of exosome on the biological behaviours of rat animal model of cerebral ischemia.We hope that this study could provide a potential therapeutic strategies for treatment of cerebral ischemia.

间充质干细胞（MSC）移植治疗缺血性脑血管病有效已经成为共识，但是其机制尚不清楚。细胞替代学说受到质疑，目前更多的研究结果支持MSC是通过内源性途径促进神经修复，其主要有抑制神经元凋亡，促进血管新生，抑制炎症等。MSC分泌的Exosome是活细胞内体分泌的直径多在30-100nm的小囊泡体，内含大量的蛋白和非编码RNA等，含有源细胞最关键的功能分子，参与细胞间的信息传递。在体外研究中已经证实MSC分泌的Exosome可以减少神经细胞凋亡，抑制淋巴细胞活化，并且促进VEGF细胞因子分泌。我们计划研究MSC分泌的Exosome抑制凋亡，促进血管新生和抑制炎症的功能和机制，并在大鼠脑缺血模型中验证MSC分泌的Exosome改善大鼠生物学行为的功能，为临床Exosome治疗缺血性脑病提供一定的基础。

MSC用于治疗损伤性疾病已经开始逐步用于临床，间充质干细胞主要不是通过自身分化为神经细胞起作用，而是通过旁分泌的方式，分泌各种细胞因子，改善损伤区局部微环境，促进神经修复。最新研究发现,外泌体exosome,是一种由细胞内多泡体释放到细胞外基质中膜性囊泡，含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸,外泌体能被目的细胞摄取，而外泌体所携带的蛋白质、脂质和核酸能作为信号分子传递给其他细胞从而改变其他细胞的功能状态，参与细胞与细胞之间的信息传递。间充质干细胞来源的外泌体已被证实具有免疫调控，抗凋亡和促进血管新生的作用。本研究主要研究内容是MSC分泌的Exosome的体外鉴定，在大鼠缺血性脑损伤动物模型中进行Exosome的局部注射治疗，研究MSC分泌的Exosome在抑制炎症，促进血管新生，抗凋亡的作用及机制，同时研究exosome在小动物缺血性脑损伤模型中的治疗作用。取得了如下重要研究结果：1. MSC分泌的Exosome的鉴定；2.MSC-exosome治疗促进大鼠脑外伤后行为学功能的改善;3.外泌体治疗促进大鼠脑外伤后海马DG区神经元的再生;4.外泌体治疗促进大鼠损伤边缘区星形胶质细胞的增殖和抑制小胶质细胞增生;5.MSC-exosome治疗降低大鼠脑外伤后神经元的凋亡;6. MSC-exosome可减轻大鼠TBI后的急性炎症反应;7. 我们分别在常氧和低氧条件下培养脂肪来源的MSC，常规提取exosome，并分析常氧和低氧条件下分泌的Exosome的形态和蛋白标记物，发现没有显著差异。相关研究对深层次揭示干细胞治疗的机制具有重要的科学意义。