诱导性多能干细胞来源的外泌体抑制小胶质细胞炎症反应

目的探讨诱导性多能干细胞来源的外泌体(induced pluripotent stem cell-derived exosome,iPSC-Exo)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激的小胶质细胞释放炎症因子的作用。方法将本实验室冻存的脓毒症患者尿液细胞来源iPSC复苏并培养,低温超速离心法分离iPSCExo,透射电子显微镜、免疫印迹试验和超高灵敏流式检测技术(high sensitivity flow cytometry,HSFCM)验证提取物为外泌体。LPS(100 ng/mL)刺激人小胶质细胞系HMO6细胞建立炎症反应模型,根据外泌体浓度梯度分为4组,即LPS+磷酸盐缓冲液(phosphate buffer solution,PBS)组、LPS+iPSC-Exo 10^(5)组、LPS+iPSC-Exo 10^(6)组、LPS+iPSC-Exo 10^(7)组,对照组将LPS等量替换为PBS。培养24 h后检测细胞内丙二醛(propylene glycol,MDA)浓度,RT-qPCR检测细胞内巨噬细胞炎性蛋白(macrophage inflammatory protein 2,MIP2)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素(interleukin,IL)-1β和IL-6的mRNA表达水平,酶联免疫吸附法测定上清液中上述炎症因子蛋白浓度。相同外泌体浓度下,组间比较采用单因素方差分析及SNK-q检验。结果提取物经透射电子显微镜观察为球形膜结构,HSFCM示提取物平均直径为(74.66±15.60)nm,浓度约为2.98×10^(10)/mL,免疫印迹试验示外泌体标志物CD63、Alix和TSG101高表达,不表达GM130。与对照组比较,LPS+PBS组细胞内MDA浓度、炎症因子(MIP2、TNF-α、IL-1β和IL-6)mRNA表达水平及蛋白浓度均明显升高(均P<0.01)。随iPSC-Exo浓度增加,细胞内MDA浓度逐渐降低(P<0.01),细胞内各炎症因子mRNA表达呈逐渐下降趋势(均P<0.05),炎症因子蛋白浓度的变化趋势与相应炎症因子mRNA基本一致。对照组炎症指标不随iPSC-Exo浓度增加而变化。结论脓毒症患者尿液细胞来源iPSC-Exo可下调LPS诱导的小胶质细胞氧化应激及炎症因子表达水平,并且抑制作用呈剂量效应性增强。