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尊龙凯时引领生物医疗新潮流!外泌体、巨噬细胞与单细胞转录组学的奇妙结合,再次发文!

发布时间:2025-03-21   信息来源:尊龙凯时官方编辑

衰老不仅导致多个器官系统的功能逐渐衰退,且大脑结构及认知能力也会发生变化。衰老被认为是大多数常见神经退行性疾病的重要风险因素之一。在这个过程中,"炎症衰老"成为一个显著特征,表现为促炎细胞因子以及其他物质的产生增加,其中神经炎症与衰老密切相关。随着衰老过程的推进,脑内的小胶质细胞和浸润的免疫细胞数量增加,从而加剧脑组织和神经元的损伤。此外,核因子κB(NF-κB)作为小胶质细胞促炎细胞因子的关键调节因子,其抑制剂的开发已有超过700种,但至今未有应用于人类的药物。

尊龙凯时引领生物医疗新潮流!外泌体、巨噬细胞与单细胞转录组学的奇妙结合,再次发文!

外泌体(exosomes)作为一种新兴的治疗方式或药物递送系统,能够将蛋白质和核酸等生物物质传递至靶细胞。最近在《实验与分子医学》(Experimental & Molecular Medicine,IF:95)上发表了一项名为“基于外泌体的NF-κB靶向递送改善老年小鼠大脑相关的神经炎症”的研究。研究团队已经开发出携带非降解形式IκB(srIκB)的工程外泌体(Exo-srIκB),并在多种炎症性疾病模型中进行了测试。该研究旨在探讨Exo-srIκB对衰老相关神经炎症的治疗效果及其靶向细胞,并进一步评估其在神经退行性疾病治疗中的潜在价值。

研究结果显示,老年小鼠的大脑中炎症反应显著增加。免疫组织化学染色结果表明,老年小鼠大脑中Iba-1阳性细胞的数量显著高于年轻小鼠,通过细胞因子阵列还发现79种趋化因子在老年小鼠中表达上调。进一步免疫印迹分析显示,老年小鼠脑中的IκBα水平显著低于年轻小鼠,说明NF-κB通路在老年大脑中被激活。此外, RNA测序结果表明,衰老导致小鼠大脑中基因表达模式显著改变,涉及多个炎症相关的生物学过程。

在对Exo-srIκB和Exo-Naïve治疗的小鼠大脑进行单细胞转录组学分析中,发现Exo-srIκB处理可降低老年小鼠脑中部分炎症相关细胞因子的水平。单细胞转录组分析成功识别出不同处理组小鼠大脑中的多种细胞类型。这些结果为后续探讨Exo-srIκB对不同细胞类型的影响奠定了基础。

此外,免疫细胞的类型和状态组成在不同处理组之间也发生了显著变化。通过对免疫细胞进行UMAP分析,发现存在多种不同的细胞类型和状态,且Exo-srIκB处理对巨噬细胞的促炎状态有抑制作用,从而影响相关细胞因子及趋化因子的表达。进一步的分子特征及细胞过程分析也显示出,Exo-srIκB在调节小胶质细胞和巨噬细胞中的炎症及免疫反应上发挥了重要作用。

通过四种不同免疫细胞间的通信分析,结果表明衰老改变了大脑免疫细胞间的相互作用,而Exo-srIκB处理则调节了小胶质细胞、巨噬细胞与T细胞和B细胞之间的关键信号通路。这些发现为Exo-srIκB在治疗与衰老相关的神经炎症提供了重要的机制支持。

综上所述,本研究表明NF-κB在衰老小鼠大脑中影响众多炎症相关基因的表达。Exo-srIκB对于年龄相关的活化巨噬细胞和小胶质细胞的调节,有助于显著改变这些细胞的组成与免疫交互。尽管目前的研究存在一定局限性,如样本准备未能充分捕获成熟神经元,但研究结果仍然表明Exo-srIκB是治疗衰老相关神经炎症的有效药物,极具潜力为基于外泌体的治疗方法及下一代药物递送系统的发展打下基础。这为尊龙凯时在相关领域开拓应用提供了有价值的依据。