GMSC-Exos源性miR-223-3p通过抑制NLRP3及JAK/STAT信号通路改善小鼠EAE的研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:falinglord
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:人类多发性硬化症(Multiple Sclerosis,MS)是一种由多种免疫细胞、免疫分子介导的自身免疫性中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病,自身免疫系统攻击自身组织导致轴索断裂、缺失和脑萎缩,患者出现神经功能残疾。实验性自身免疫性脑脊髓炎(Experimental Autoimmune Encephalomyelitis,EAE)与MS具有高度相似的病理学特征,是国内外公认研究MS的理想动物模型。已有研究证明T细胞在EAE疾病进展中起重要作用,其与自身髓鞘抗原相互作用触发炎症级联反应,导致髓鞘脱失、轴索变性。本研究旨在探究人齿龈间充质干细胞外泌体(Gingival Mesenchymal Stem Cell-derived Exosomes,GMSC-Exos)源性miR-223-3p对EAE小鼠的治疗效果,并从CD4+T细胞、NLRP3及JAK/STAT信号通路角度探究其潜在的作用机制。方法:使用外泌体分离试剂盒提取GMSC-Exos,通过透射电镜、Nanosight和Western blot进行鉴定,BCA法测定外泌体浓度。采用髓鞘少突胶质细胞糖蛋白35-55(Myelin oligodendrocyte Glycoprotein35-55,MOG35-55)和完全福氏佐剂混合制成乳剂,在C57BL/6J小鼠背部皮下多点注射,同时在免疫当天和免疫后2天尾静脉注射两剂百日咳毒素(Pertussis toxin,PTx)构建EAE模型。免疫后每天观察并记录小鼠的体重和临床评分。将EAE小鼠随机分为9组:PBS组、GW4869-GMSC组、GMSC组、GMSC-Exo组、IL-1β-GMSC-Exo组、pre-GMSCmiR-223-3p-Exo组、pre-GMSCNC-Exo组、GMSCmiR-223-3p-Exo组以及GMSCNC-Exo组。预防组EAE小鼠在免疫后的第5天(Day5)给予治疗,其他治疗组在免疫后的第18天(Day18)给予治疗。免疫后第40天处死小鼠取材。各组小鼠脊髓组织石蜡切片HE染色,观察炎症细胞浸润情况;脊髓组织石蜡切片LFB染色,观察脊髓脱髓鞘情况;流式细胞术检测小鼠脾细胞中effective memory T cell、Naive T cell、central memory T cell、Th1亚群、Th17亚群、Treg亚群及CD4+IL-10+T细胞比例变化;Western Blot检测小鼠脊髓中NLRP3、JAK1、STAT3蛋白表达,探究能否通过抑制NLRP3炎症小体以及JAK/STAT信号通路发挥免疫调节作用;ELISA检测小鼠血清中炎症相关细胞因子(IFN-γ、IL-17A和IL-10)水平的变化。在体外,将CD4+T细胞与不同处理组的齿龈间充质干细胞(GMSCs)或干细胞外泌体直接共培养,流式细胞术检测CD4+T细胞中CD4+T细胞亚群(Th1、Th17)比例变化;ELISA检测共培养上清中IFN-γ、IL-17A、IL-10水平的变化。结果:结果显示,培养的GMSCs符合干细胞基本特征,提取的GMSC-Exos符合外泌体基本特征。使用MOG35-55、CFA以及PTx成功构建了EAE小鼠模型,小鼠在免疫后第10天(Day10)左右开始发病,表现为体重下降和临床评分升高。体内结果显示,与PBS组比较,其他各组对EAE均有不同程度的改善,其中IL-1β-GMSC-Exo组与GMSC-Exo组相比、GMSCmiR-223-3p-Exo组与GMSCNC-Exo组相比,有较为明显的改善作用,脊髓蛋白内NLRP3、JAK1和STAT3均下调;HE染色观察到脊髓后角炎症细胞浸润有较为明显的改善;LFB染色显示脊髓脱髓鞘情况改善;流式结果显示小鼠脾中effective memory T cell、central memory T cell比例降低,Naive T cell比例升高,促炎性Th1、Th17细胞亚群比例降低,抑炎性Treg、CD4+IL-10+T细胞比例升高;血清中促炎细胞因子IFN-γ、IL-17A水平降低,抑炎性IL-10水平升高。体外结果显示,分选的CD4+T细胞与不同处理组的GMSCs或干细胞外泌体共培养后,各组Th1亚群、Th17亚群比例均有不同程度的降低,共培养上清中促炎因子IFN-γ、IL-17A水平降低,抑炎因子IL-10水平升高。GMSC组Th17亚群比例低于GW4869-GMSC组,Th1亚群比例无明显差异,与GMSCNC-Exo组相比,GMSCmiR-223-3p-Exo组Th17亚群比例降低,但对Th1亚群比例的影响无统计学差异。ELISA结果显示,与GW4869-GMSC组相比,GMSC组抑炎因子IL-17A水平降低,但IFN-γ和IL-10水平无明显差异;对抑炎因子影响上,IL-1β-GMSC-Exo组IL-10水平高于GMSC-Exo组且存在统计学差异,说明经IL-1β-GMSC-Exos比未处理的GMSC-Exos有更好的抑炎效果,GMSCmiR-223-3p-Exo组与GMSCNC-Exo组对IFN-γ、IL-17A和IL-10水平影响无显著差异。结论:1.GMSC-Exos与GMSCs具有相似的免疫调节作用,均能有效改善EAE;2.IL-1β-GMSC-Exos与GMSCmiR-223-3p-Exos都有很好的抑炎作用,可以减少髓鞘脱失,降低EAE疾病严重程度;3.IL-1β-GMSC-Exos及GMSCmiR-223-3p-Exos可能通过抑制CD4+T细胞活化,抑制Th1、Th17分化,促进抑炎Treg、CD4+IL-10+T细胞分化缓解炎症;4.IL-1β-GMSC-Exos及GMSCmiR-223-3p-Exos可能通过抑制NLRP3炎症小体及JAK/STAT信号通路缓解炎症,减少脊髓脱髓鞘;综上所述,IL-1β-GMSC-Exos及GMSCmiR-223-3p-Exos可能通过调节CD4+T细胞亚群及抑制NLRP3炎症小体及JAK/STAT信号通路改善EAE。
其他文献
党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央坚定不移推进全面从严治党,要求基层党委始终保持“赶考”的清醒,切实担负起全面从严治党主体责任。当前,个别基层党委落实全面从严治党主体责任依然存在“挂帅多、出征少”“个人责任集体负、集体责任无人负”“把痕迹当政绩”“轻平时、重年底”等现象。要想解决这些问题,需要进一步研究把握当前基层党委落实全面从严治党主体责任的特点规律,建立基层党委落实全面从严治党主体责任
期刊
目的:准确描绘临床目标体积(Clinical Target Volumes,CTV)对于制定放射治疗计划至关重要。手动描绘CTV是一项非常耗时且主观的工作。近年来,基于深度学习的CTV自动描绘技术取得了很大进展。然而,潜在的肿瘤扩散组织或亚临床疾病组织无法准确分割,同时在描绘CTV切片与普通切片交界处的切片时,模型性能会显著下降。这些缺点限制了其在直肠癌放疗中的应用。在这项研究中,我们提出了一种基
学位
目的:视网膜识别技术是目前最稳定和最安全的生物识别技术之一。与掌纹、指纹和人脸识别相比,视网膜识别技术更安全,更难伪造。由于视网膜图像采集时角度和尺度的变化导致特征识别时准确率降低,本文旨在研究和设计一种具有尺度不变性、旋转不变性的视网膜识别方法,用于身份识别。研究方法:本文针对视网膜血管分割时血管末梢不易被分割和视盘边界易被误分为血管的问题,使用基于改进的U-Net网络进行视网膜血管分割,在基础
学位
目的:基于动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)功能参数图瘤内及瘤周区域的影像组学特征,构建术前无创评估乳腺癌患者人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor type 2,HER-2)和Ki-67状态的影像组学评分(radiomics
学位
目的:肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)微血管侵犯(microvascular invasion,MVI)的术前预测对HCC患者制定合适的治疗方案、减少复发率和提高生存率至关重要。本研究的目的是探讨多序列MRI影像的瘤内瘤周影像组学预测肝癌MVI的价值。材料和方法:从2014年6月至2020年3月,共有106例经病理证实的HCC患者被纳入这项回顾性研究。其中有52
学位
目的:肺癌是导致癌症死亡的最主要原因,放射治疗是肺癌的主要治疗方式之一。精准的放射治疗可以提高患者的总生存时间和生存质量,其中一个关键特征是剂量计算的准确性。本研究的目的是比较A×B和AAA算法的计算精度以及剂量学差异,为非小细胞肺癌在Eclipse计划系统中设计精确放疗计划时,左、右肺不同算法的选择提供依据。研究方法:本研究选取20例非小细胞肺癌患者的CT图像,其中左、右肺癌患者各10例。为每名
学位
研究目的:皮肤缺损的再生与修复一直是困扰临床治疗的一大难题,皮肤组织工程是近年来的研究热点之一。自体表皮细胞不会产生免疫排斥反应,角质形成细胞占表皮细胞的90%以上,它是皮肤上皮化的关键细胞。脱细胞真皮基质(acellular dermal matrix,ADM)去除了免疫原性成分,保留了部分细胞外基质和生物活性成分。本研究通过自体表皮细胞结合异种脱细胞真皮凝胶(acellular dermal
学位
目的:本研究着眼最新发现的细胞死亡形式——细胞焦亡,选择细胞焦亡靶向蛋白之一的GSDME。因GSDME在卵巢癌敏感细胞中高表达,而在卵巢癌耐药细胞中几乎不表达。在此研究背景下构建一种介孔二氧化硅纳米粒子递送体系,以卵巢癌敏感细胞及卵巢癌耐药细胞为研究对象,将纳米粒子与适配体AS1411结合诱导GSDME介导的卵巢癌细胞焦亡。同时纳米粒子吸附AS1411和化疗药紫杉醇并转染GSDME过表达质粒,使卵
学位
目的:随着心血管疾病的发生率逐年上升,预防和诊断心血管疾病迫在眉睫。对于仅仅依靠医生对心电信号做出诊断,效率非常低下且具有挑战性,因此家庭便携式监护仪越来越普遍。基于便携式监护仪能够在家庭中实现心电信号的异常检测与分类,本文提出了引入跳连接的卷积自编码器算法,和基于注意力机制的多尺度卷积分类网络。自编码器利用重构误差与阈值的大小关系对模型没有学习过的心电信号数据类型做出异常判决,以告知使用者异常情
学位
目的:在进行无痛胃镜检查的麻醉时,同时保证患者胃镜检查过程中的舒适度和胃镜检查过后并发症尽快消去是有一定难度的。本研究中,通过使用药代动力学模型和药效学模型模拟麻醉给药,预测给药方案使患者在胃镜检查过程中的舒适度和胃镜检查结束后并发症的消去情况,从而可以根据临床环境需求和患者的身体情况找到最适合该患者的麻醉药给药方案。方法:本研究分为两部分。第一部分是通过药代动力学-药效学模拟预测4种已有的无痛胃
学位