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目的: 前期的研究结果表明,人脐带间充质干细胞来源的外泌体(exosome secreted by human umbilical cord mesenchymal stem cells,hucMSC-ex)能有效的预防和减缓顺铂对大鼠肾脏的损伤,但其作用机制尚不明确。本研究构建了hucMSC-ex体外预防顺铂对人肾小管上皮细胞(HK-2)的损伤模型,揭示了hucMSC-ex预防顺铂引起HK-2细胞的分子机制,为临床上hucMSC-ex预防顺铂诱导肾毒性提供了实验依据。 方法: 常规培养的HK-2细胞为control组;cis组为16μmol/L顺铂处理16h;ex+cis组为用200μg/ml的hucMSC-ex与HK-2细胞孵育24h后,加入16μmol/L的顺铂继续培养16h;3-MA+ex+cis组为100μmol/L的3-MA和200μg/ml的hucMSC-ex同时预孵育HK-2细胞24h后,加入16μmol/L的顺铂继续处理16h。透射电子显微镜观察hucMSC-ex的形态,成像流式细胞仪和Western blot检测hucMSC-ex表面标记CD9、CD63的表达。过表达和敲减功能研究用于探索14-3-3ζ在hucMSC-ex预防顺铂肾毒性中的作用。TUNEL实验和凋亡双染流式分析检测HK-2细胞的凋亡。免疫荧光分析了核增殖抗原(PCNA)的表达。超高分辨率荧光显微镜观察细胞自噬小体形成的数量和形态大小。Western blot技术检测了14-3-3ζ、LC3B、P62、PCNA、Bax等蛋白的表达水平。 结果: 人脐带间充质干细胞来源的外泌体(hucMSC-ex)呈圆形或椭圆形,表面表达特异性分子CD9、CD63。HucMSC-ex与HK-2细胞孵育后,可通过减少细胞凋亡数量、增加PCNA的表达来预防顺铂诱导的细胞损伤。在此过程中,自噬相关指标LC3BⅡ/LC3BⅠ比值增加,自噬底物P62表达水平下降,提示自噬活化。自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)则可逆转hucMSC-ex的顺铂损伤保护作用。HucMSC-ex预处理后,14-3-3ζ表达水平增加。敲减hucMSC-ex中的14-3-3ζ蛋白后,14-3-3ζ表达水平下调,hucMSC-ex诱导细胞自噬的作用减弱,同时预防顺铂的损伤作用也弱化。过表达HK-2细胞中的14-3-3ζ可以增强细胞自噬水平而缓解细胞的顺铂损害。敲减HK-2细胞中的14-3-3ζ可以下调细胞自噬水平,同时增加了顺铂的细胞损伤。而通过hucMSC-ex携带14-3-3ζ回补了14-3-3ζ表达后,被增强的顺铂损伤又得以逆转。 结论: HucMSC-ex携带的14-3-3ζ蛋白可以预防顺铂对人肾小管上皮细胞(HK-2)的损伤作用。其作用机制可能是通过上调HK-2细胞的自噬水平而保护细胞免受顺铂的损伤。这一研究为hucMSC-ex预防顺铂诱导的肾损伤作用提供了新的思路和方案。