说出您的故事 | 外泌体应用--中山大学中山眼科中心

Ziyu Yu, et al., TNF-α stimulation enhances the neuroprotective effects of gingival MSCs derived exosomes in retinal ischemia-reperfusion injury via the MEG3/miR-21a-5p axis, Biomaterials (IF: 15.30), 2022.

神经致盲性眼病具有不可逆性和致盲率高的特点，给患者、家庭和社会带来严重的影响，一直是亟待解决的世界性难题。缺血、缺氧和炎症等多种因素造成视网膜神经细胞的不可逆损伤。虽然已有大量研究尝试寻找有效的治疗手段，但潜在的神经保护药物在Ⅱ/Ⅲ期临床试验中效果均不理想，仍不能阻止或逆转神经损伤，截止目前，仍然缺少安全有效的治疗方法，亟待寻求新的治疗思路。间充质干细胞（Mesenchymal stromal cells, MSC）是一种分布广泛的多潜能干细胞，具备免疫调节、微环境调控和损伤后修复等功能。既往研究已证实MSC可有效治疗多种疾病，但MSC治疗潜在的安全问题等依然阻扰其在临床上的广泛使用。

MSC可通过旁分泌机制发挥免疫调控作用，其中MSC来源的外泌体作为一种MSC分泌的亚细胞成分，可以作为MSC的旁分泌因子来发挥生物学效应，为进一步实现无细胞治疗（cell-free therapy）提供了新的实现途径。外泌体是由细胞内多泡体与细胞膜融合后，释放到细胞外基质中的膜性囊泡，直径为30-150nm。其内含有蛋白、mRNA和miRNA等物质，广泛参与细胞之间的交流。

本研究工作将MSC来源的外泌体（G-exo）经玻璃体腔注射，应用于视网膜损伤的治疗，发现可以调节免疫炎症反应，保护视网膜神经节细胞（Retinal ganglion cell，RGC）损伤。并且首次发现TNF-α 预刺激可增强MSC来源的G-exo（TG-exo）的保护作用。在体内和体外模型中，研究者进一步发现G-exo内富含的miRNA-21-5p可保护RGC损伤，并抑制小胶质细胞的过度激活。

随后，我们预测并验证了miRNA-21-5p的上游MEG3和下游靶蛋白PDCD4。在这些验证实验中，我们使用ProteinSimple的全自动Digital Western Blot进行微量蛋白的检测分析，证实MEG3/miRNA-21-5p/PDCD4信号轴介导了TG-exo对视网膜损伤的神经保护作用。

ProteinSimple的全自动Digital Western Blot使用方便、快速准确，使我能够在蛋白微量的情况下，同时跑出分子量相差只有6kD的内参和目的蛋白的两个条带。条带稳定清晰，可重复性好，大大节约了实验时间。

间充质干细胞来源的外泌体富含miR-21a-5p能够保护造成的视网膜神经细胞损伤，并且我们首次发现TNF-α预处理干细胞可增强其外泌体的神经保护作用。为视网膜神经损伤治疗提供了新的治疗方向，并为MSC来源的外泌体在神经致盲性眼病的临床转化提供了科学依据和基础。