年轻大鼠骨髓间充质干细胞来源外泌体逆转老龄大鼠骨髓间充质干细胞衰老

作     者：张熊劲夫 陈奕达 程歆怡 刘岱珲 施勤 

作者机构：苏州大学附属第一医院骨科苏州大学骨科研究所 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2024年

学科分类：10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(82172485) 项目负责人:施勤 

主　　题：骨质疏松 外泌体 骨髓间充质干细胞 miRNA 衰老 工程化细胞外囊泡 

摘      要：背景：骨髓间充质干细胞是骨形成的主要效应细胞，随着年龄的增加，骨髓间充质干细胞的再生能力减弱、分化功能受损，导致骨质疏松。因此，恢复老龄骨髓间充质干细胞的再生能力和细胞功能对骨质疏松的有效治疗至关重要。目的：探究年轻大鼠第3,11代骨髓间充质干细胞来源外泌体对老年大鼠骨髓间充质干细胞衰老的影响。方法：分离培养6-8周龄雌性SD大鼠骨髓间充质干细胞，分别传代至第3代和第11代，随后提取第3,11代骨髓间充质干细胞来源外泌体。分离培养18月龄雌性SD大鼠骨髓间充质干细胞，传代至第3代，分为3组：对照组为常规培养，其他2组用第3,11代骨髓间充质干细胞来源外泌体干预。外泌体干预48 h后，利用β-半乳糖苷酶染色试剂盒检测细胞核内β-半乳糖苷酶的表达，qRT-PCR检测衰老相关基因的表达。通过Small RNA测序，比较第3,11代骨髓间充质干细胞来源外泌体内miRNA的表达差异。结果与结论：(1)与对照组和第11代骨髓间充质干细胞来源外泌体组相比，第3代骨髓间充质干细胞来源外泌体组老龄大鼠骨髓间充质干细胞的β-半乳糖苷酶活性显著降低；(2)与对照组相比，第3代骨髓间充质干细胞来源外泌体组衰老相关基因p21和p16的表达显著降低(P 0.05)，而第11代骨髓间充质干细胞来源外泌体组衰老相关基因p21和p16的表达无显著差异；(3)测序结果表明，两种外泌体内miRNA的表达存在显著差异，其中表达差异最显著的miRNA是let-7c-5p、let-7b-5p、miR-320-3p和miR-26a-5p,KEGG分析结果显示显著性差异miRNA富集通路包含mTOR、AMPK等衰老相关信号通路。上述结果表明，第3代骨髓间充质干细胞来源外泌体具有逆转老龄大鼠骨髓间充质干细胞衰老的能力。