比干细胞移植更便捷!最新研究:牙髓干细胞外泌体破解年夜脑白质毁伤,神经修复有了新靶点
来历:原创 2025-12-01 14:52
本研究发现,牙髓干细胞来历外泌体可经由过程肌球卵白调理轻链9介导卵白精氨酸甲基转移酶5审定位,下调分化按捺因子2,增进少突胶质前体细胞分化,为缺血性卒中白质修复供给新策略。
缺血性卒中是全球致死致残率最高的神经系统疾病之一,很多患者即使挺过急性期,仍会留下四肢举动勾当晦气、记忆力降落等后遗症,影响正常糊口。背后要害关键在在缺血致使的年夜脑白质毁伤——这类毁伤约占梗死体积的50%,会直接阻碍神经旌旗灯号传导,成为患者术后恢复的最年夜障碍。今朝针对白质毁伤的特异性医治手段还比力少,而干细胞外泌体因能逾越血脑樊篱、贮存运输便利等优势,逐步成为卒中医治范畴的研究重点。
近日,J Cereb Blood Flow Metab颁发的一项研究具体解析了牙髓干细胞来历外泌体修复缺血性卒中白质毁伤的份子机制,为后续临床转化供给了要害尝试根据。

研究团队别离构建小鼠年夜脑中动脉闭塞模子(摹拟体内缺血)和细胞氧糖褫夺/复氧模子(摹拟体外缺血),在小鼠缺血再灌注后的第1、3、5天经由过程脑室内打针牙髓干细胞来历外泌体,随后在第7、14、28天从功能、形态、份子等多维度睁开评估。从功能恢复结果来看,接管外泌体处置的小鼠神经功能评分较着下降,转角尝试中向健侧转向的次数、足掉误尝试中的掉误步数都有所削减,转棒尝试中保持均衡不跌落的时候则显著耽误;认知功能上,该组小鼠在Y迷宫中的工作记忆、新物体位置辨认尝试中的辨认记忆也都有较着改良,缺血再灌注激发的空间进修记忆障碍获得有用减缓。

图1:牙髓干细胞来历外泌体(DPSCs-Exos)增进缺血性卒中小鼠感受活动和认知功能恢复
进一步的形态学不雅察和份子生物学检测证实,牙髓干细胞来历外泌体确切能增进少突胶质前体细胞分化,同时修复白质完全性。在缺血后的第14天,外泌体处置组小鼠缺血半球的皮质、外囊和纹状体区域,髓鞘标记物髓鞘碱性卵白(MBP)的表达显著升高,而白质毁伤标记物SMI32的表达则较着下降;透射电镜下可见,该组髓鞘化轴突的占比增添、G比值(轴突直径与总纤维直径的比值)下降,Ranvier结的数目也较着增多。免疫染色成果进一步显示,外泌体处置能改良缺血致使的少突胶质前体细胞分化障碍,增进成熟少突胶质细胞生成,体外尝试也验证了这一结论,证实该外泌体可直接增进氧糖褫夺/复氧处置后少突胶质前体细胞的增殖与分化。

图2:牙髓干细胞来历外泌体(DPSCs-Exos)处置在缺血性卒中后14天加强小鼠少突胶质前体细胞(OPCs)分化并改良白质完全性
在机制解析环节,研究团队发现牙髓干细胞来历外泌体是经由过程调控PRMT5/ID2轴启动修复进程的。此中,分化按捺因子2(ID2)是少突胶质细胞发育成熟的负向调控因子,外泌体处置能显著下降原代少突胶质前体细胞和小鼠缺血半球中ID2的mRNA和卵白程度;而卵白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)是少突胶质前体细胞分化与髓鞘构成的要害份子,外泌体可增进PRMT5进入少突胶质前体细胞的细胞核,减缓缺血再灌注激发的PRMT5表达下调。更要害的是,当特异性敲除少突胶质前体细胞中的PRMT5后,小鼠缺血后的神经功能恢复较着受阻,白质毁伤进一步加重,ID2的表达也随之升高,这直接证实PRMT5/ID2轴是外泌体阐扬感化的焦点通路。

图3:牙髓干细胞来历外泌体(DPSCs-Exos)处置减轻脑缺血后缺血再灌注引诱的分化按捺因子2(ID2)升高和卵白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)下降
为了找到外泌体中调控PRMT5的要害成份,研究团队经由过程免疫沉淀结合质谱阐发,挑选出与PRMT5彼此感化的卵白,终究锁定了肌球卵白调理轻链9(Myl9)。尝试证实,Myl9能与PRMT5直接连系并增进其进入细胞核;过表达Myl9可显著鞭策少突胶质前体细胞的增殖与分化,而按捺Myl9则会阻断这一进程,明白了Myl9是外泌体调控PRMT5审定位的要害效应份子。

图4:牙髓干细胞来历外泌体(DPSCs-Exos)中的肌球卵白调理轻链9(Myl9)调控少突胶质前体细胞(OPCs)中卵白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)的核质散布
综合所有尝试成果,研究团队提出了完全的份子机制:牙髓干细胞来历外泌体携带的Myl9进入少突胶质前体细胞后,与PRMT5连系并鞭策其进入细胞核,经由过程介导ID2基因的CpG岛甲基化来下调ID2的表达,终究增进少突胶质前体细胞分化为成熟的少突胶质细胞,实现白质修复并改良缺血性卒中后的神经功能。

图5:牙髓干细胞来历外泌体(DPSCs-Exos)经由过程肌球卵白调理轻链9(Myl9)增进卵白精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)进入少突胶质前体细胞(OPCs)核内,下调分化按捺因子2(ID2)表达,鞭策OPCs分化、白质修复并改良缺血性卒中后神经功能的份子机制示意图
缺血性卒中后的白质修复一向是临床医治的难点,这项研究不但初次揭露了牙髓干细胞来历外泌体经由过程Myl9-PRMT5-ID2轴调控少突胶质前体细胞分化的新机制,更证实了该外泌体作为缺血性卒中医治候选方案的潜力。相较在传统干细胞移植,牙髓干细胞来历外泌体在逾越血脑樊篱、贮存运输等方面的优势,让它更轻易向临床转化。跟着干细胞外泌体手艺的不竭成熟,将来这类生物制剂有望为缺血性卒中患者带来新的医治选择,帮忙患者更好地恢复神经功能,减轻疾病对小我和家庭的承担,为卒中医治范畴的成长注入新动力。(Bioon.com)
参考文献:
Du W, Geng P, Lian Z, et al. DPSCs-Exos promote OPCs differentiation and white matter repair via Myl9-mediated PRMT5 nucleation after ischemic stroke. J Cereb Blood Flow Metab. Published online November 21, 2025. doi:10.1177/0271678X251399014
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