间充质干细胞来源的外泌体缓解老年小鼠心脏成纤维细胞衰老的研究

目的 通过体外实验探索间充质干细胞来源的外泌体(mesenchymal stem cells-derived exosomes,MSCs-Exo)对老年小鼠心脏成纤维细胞衰老表型的调控作用,并初步探索发挥关键作用的外泌体蛋白。方法 使用超速离心法提取人脐带来源间充质干细胞条件培养基中的外泌体,通过透射电镜、纳米颗粒跟踪分析及Western印迹法进行鉴定。分离18月龄老年小鼠与4周龄年轻小鼠的心脏成纤维细胞,分别作为衰老组和年轻组,加入外泌体干预后的衰老细胞作为治疗组。进行细胞衰老标志物β-半乳糖苷酶染色实验、细胞活力实验和细胞迁移能力实验,对结果做定量分析。基于公共数据库结果,对外泌体的蛋白质内容物进行质控后的GO富集、蛋白互作等生物信息学分析,筛选潜在关键内容物,并结合基因敲低实验与衰老标志物检测进行验证。结果 间充质干细胞来源的外泌体可以显著减少老年小鼠的衰老心脏成纤维细胞衰老标志物β-半乳糖苷酶的表达(P<0.001),同时显著促进细胞活力与细胞迁移速度(P<0.001)。生物信息学分析显示:外泌体蛋白内容物中的P4HA2可能是GO富集程度最高的胶原纤维组织通路中的关键蛋白。敲低P4HA2显著下调MSCs-Exo缓解老年小鼠心脏成纤维细胞衰老的能力(P<0.001)。结论 间充质干细胞来源的外泌体能够对老年小鼠心脏成纤维细胞起抗衰老、促活力、促迁移的效果,而外泌体中的P4HA2蛋白可能是行使上述功能的核心成分。