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脊髓損傷（SCI）是神經(jīng)系統(tǒng)中一種常見(jiàn)而嚴(yán)重的疾病，導(dǎo)致患者運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能受損。在創(chuàng)傷后的微環(huán)境中，由于病變導(dǎo)致的缺血、缺氧使內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，進(jìn)而引發(fā)血脊髓屏障（BSCB）的破壞。BSCB一旦破壞，多種炎癥細(xì)胞因子和細(xì)胞就會(huì)侵入脊髓損傷區(qū)域，導(dǎo)致神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的死亡、炎癥發(fā)生以及膠質(zhì)和纖維化瘢痕的形成，使得軸突再生更加困難。因此，尋找并制定促進(jìn)BSCB修復(fù)的方案成為治療SCI的關(guān)鍵所在。

近日，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院胡建中、呂紅斌課題組在ACS Nano上發(fā)表題為“Targeted Delivery of RGD-CD146+CD271+ Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Promotes Blood Spinal Cord Barrier Repair After Spinal Cord Injury”的原創(chuàng)性文章(2023 Sep 26;17(18):18008-18024)，揭示了RGD-CD146+CD271+臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體在脊髓損傷修復(fù)中的關(guān)鍵作用。

為了加速損傷脊髓組織中BSCB的修復(fù)，該研究團(tuán)隊(duì)采用了一種創(chuàng)新方法，即通過(guò)篩選出具有穩(wěn)定BSCB功能的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的特定外泌體亞群，并進(jìn)行靶向遞送，從而探討新的脊髓損傷治療策略。

首先，他們成功地培養(yǎng)并篩選出CD146+CD271+臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells，UCMSCs）特定亞群，并通過(guò)病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染方法獲得了具有靶向新生血管功能的工程化外泌體（RGD-CD146+CD271+ UCMSC-Exos）。接下來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)在體內(nèi)外進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，旨在驗(yàn)證RGD-CD146+CD271+ UCMSC-Exos的靶向性和治療效果，并進(jìn)一步研究其在加強(qiáng)BSCB和恢復(fù)神經(jīng)功能中的分子機(jī)制。研究結(jié)果顯示，RGD-CD146+CD271+ UCMSC-Exos在物理和化學(xué)特性上與常規(guī)外泌體十分相似。

令人興奮的是，經(jīng)過(guò)鼻腔給藥，RGD-CD146+CD271+ UCMSC-Exos能夠在SCI損傷區(qū)域大量積累，并展現(xiàn)出對(duì)新生血管內(nèi)皮細(xì)胞的高度靶向性。在脊髓損傷模型中，鼻腔給予的RGD-CD146+CD271+ UCMSC-Exos顯著降低了Evans Blue的滲透和緊密連接的破壞，同時(shí)也促進(jìn)了神經(jīng)功能的恢復(fù)。

體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，RGD-CD146+CD271+ UCMSC-Exos能夠顯著減少經(jīng)OGD處理后的bEnd3細(xì)胞模型的通透性，并維持緊密連接的完整性。更為關(guān)鍵的是，研究還發(fā)現(xiàn)miR-501-5p/MLCK信號(hào)軸在BSCB穩(wěn)定過(guò)程中起到了決定性的作用。

總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)靶向遞送RGD-CD146+CD271+ UCMSC-Exos，為脊髓損傷治療提供了一種具有臨床轉(zhuǎn)化潛力的有效策略。