体内示踪细胞外囊泡调控线粒体功能修复肾脏缺血再灌注损伤

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急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)是全球面临的严重公共健康问题,住院患者的发病率和死亡率逐年增高,有相当数量的存活患者发展为慢性肾脏疾病甚至终末期肾脏病。目前,AKI仅为支持性治疗或肾脏替代,早期干预以及促进肾脏生理性修复的方法依然匮乏,患者生活质量差且消耗大量医疗资源。拓展深化AKI发生机制研究,进而提高其临床防治水平依然是肾脏病领域面临的重大挑战。肾脏缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion,I/R)是各种原因AKI的共同病理生理基础。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)来源的细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)在I/R引起的AKI小鼠模型中显示出良好的肾脏保护作用,然而MSC-EVs在体内的动态变化尚不清楚,其促进肾组织损伤修复的治疗靶点及机理不甚明确。本研究首次利用具有聚集诱导发光特性的荧光材料(aggregation-induced emission luminogens,AIEgens)DPA-SCP 高效标记并示踪MSC-EVs,体外实验结果表明,DPA-SCP标记的MSC-EVs(AIE-EVs)和非标记MSC-EVs均为双层膜的杯状结构,直径约在120 nm,粒径分布基本一致,而且标志性蛋白表达没有显著差异;激光共聚焦成像(confocal laser scanning microscopy,CLSM)结果表明AIE-EVs可以被肾小管上皮细胞内吞。此外,我们建立了 I/R诱导的AKI小鼠模型,尾静脉注射AIE-EVs,通过分子影像学评估DPA-SCP示踪MSC-EVs的能力。结果显示DPA-SCP可以动态实时监测MSC-EVs的分布至72小时,并特异性观察到MSC-EVs靶向至肾损伤部位,在近端肾小管上皮细胞聚集。而且,DPA-SCP的标记没有影响MSC-EVs的抗炎和抗细胞凋亡的肾脏保护功能。与商业化的EVs探针PKH26相比,DPA-SCP具有更高的标记效率和光学稳定性,在AKI小鼠体内显示出更好的时空分辨率和示踪能力。肾脏中线粒体含量仅次于心脏,线粒体功能障碍与肾损伤的进程密切相关。线粒体不仅是肾脏ATP的主要来源,更具有调控肾细胞内ROS产生、细胞凋亡及信号转导的重要生物学功能。本研究发现,MSC-EVs减少了肾小管上皮细胞线粒体的碎片化并恢复其膜电位。而且,MSC-EVs增加了肾组织线粒体基因拷贝数及ATP含量。进一步研究发现,MSC-EVs中的miR-200a-3p通过激活Keap1-Nrf2信号通路,刺激了线粒体抗氧化防御机制以维持肾小管上皮细胞线粒体结构稳定和调控线粒体功能,参与肾小管上皮细胞损伤修复,从而促进肾脏组织功能恢复。本研究首次使用AIEgens高效标记MSC-EVs,在I/R小鼠体内实现了实时、准确和安全无创的示踪,并且观察到经尾静脉注射的MSC-EVs特异性聚集至损伤的肾近端小管上皮细胞。其次,本研究证实MSC-EVs通过靶向并保护肾近端小管上皮细胞线粒体,参与肾脏损伤修复。本研究结果有望为AKI的临床治疗提供新的思路及提供重要的理论依据和基础。
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目的:探究有机阴阳离子对产紫青霉催化特性的影响及其应用研究。方法:1.将四种不同有机阴阳离子盐加入培养基,考察有机阴离子(PF_6-、Tf_2N-)、有机阳离子(BMIM+、MBPy+)对产紫青霉菌生长及催化活性的影响。2.采用有机合成法将甲基咪唑阳离子(MIM+)共价连接到纳米二氧化硅粒子上,得到纳米二氧化硅接枝甲基咪唑阳离子(Si O_2-MIM+),此阳离子分别与六氟磷酸盐阴离子(PF_6-
细菌性肠炎是一种常见的感染性疾病,通常伴有恶心、便血和腹泻等症状,给人类健康带来了严峻的挑战。抗生素作为治疗细菌感染的主要临床手段,目前存在严重的耐药危机和毒副作用,因此急需开发一种新型高效的治疗策略来治疗细菌性肠炎。研究表明,肠道病原菌粘附到上皮细胞是其致病过程中的关键一步,若不发生,致病菌将会被宿主的免疫防御机制排出体内。益生菌可通过竞争抑制病原菌的粘附及定植从而有效改善肠道病原菌引起的菌群失
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