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Bioactive Materials
外泌体抑制脊髓神经坏死机制 促进SCI康复

2025-08-13

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该研究首次揭示外泌体可通过抑制RIPK1-RIPK3相互作用缓解脊髓损伤后的神经坏死,为SCI治疗提供新靶点。

 

文献概述
本文《Inhibition of neuronal necroptosis via disruption of RIPK1-RIPK3 Interactions: The role of neural stem cell-derived exosomes in spinal cord injury recovery》,发表于《Bioactive Materials》杂志,回顾并总结了神经干细胞来源的外泌体在脊髓损伤修复中的作用,首次提出其可通过抑制坏死小体形成来缓解神经元坏死。文章通过小鼠模型、分子机制分析和转录组测序,系统地揭示了外泌体在脊髓损伤恢复中的分子机制,特别是与泛素蛋白酶体通路(UPS)的关联。研究数据为SCI的再生医学治疗提供了新的理论依据和实验支持。

背景知识
脊髓损伤(SCI)是一种高致残率、高治疗成本的中枢神经损伤疾病,常由高能量外伤或血管损伤引起。近年来,外泌体因其低免疫原性、可穿越血脑屏障等优势,成为细胞治疗的替代手段。程序性坏死(necroptosis)作为新型细胞死亡机制,与SCI的神经炎症和神经退行性变密切相关。研究中使用小鼠模型、神经干细胞外泌体注射、基因敲除验证及蛋白质相互作用分析,首次提出外泌体可干预坏死小体(necrosome)形成,从而抑制神经元坏死。此外,转录组分析显示UPS通路可能在此过程中发挥调控作用。本研究为SCI的靶向治疗提供了新的分子机制,为外泌体疗法在神经退行性疾病中的应用奠定基础。

 

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研究方法与实验
研究团队从神经干细胞(NSC)中分离外泌体(NSC-Exos),并通过透射电镜、纳米流式细胞术及Western blot验证其形态、粒径及标志蛋白表达。随后,构建小鼠SCI模型,并采用EPI联合IV注射方式追踪外泌体在体内的积累。通过BMS评分、MEP检测、HE染色及Nissl染质染色评估外泌体对神经功能恢复和组织修复的影响。同时,通过LDH释放实验、流式细胞术及免疫ofluorescence分析外泌体对体外神经元坏死的影响。进一步采用免疫共沉淀(Co-IP)和转录组测序分析外泌体如何干扰RIPK1-RIPK3相互作用并激活UPS通路。

关键结论与观点

  • NSC-Exos在体内外均有效抑制神经元坏死,显著提升SCI小鼠的运动功能。
  • 外泌体可减少损伤区域扩张、神经退行性变并抑制神经炎症。
  • 外泌体通过抑制坏死小体形成,减少MLKL磷酸化,从而降低神经元坏死。
  • 转录组分析显示UPS通路在SCI修复中显著激活,实验中抑制泛素化可逆转外泌体的保护作用。
  • NSC-Exos通过上调RPS27A促进RIPK1泛素化,从而干扰RIPK1-RIPK3复合物形成。


研究意义与展望
本研究首次将外泌体与神经坏死小体抑制机制相联系,为SCI的再生医学治疗提供新思路。未来可进一步探索外泌体中关键miRNA或蛋白的作用,以及其在其他神经退行性疾病中的应用潜力。此外,如何优化外泌体递送效率、提高靶向性,以及在临床前模型中验证其安全性与有效性,是未来研究的重要方向。

 

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结语
该研究系统地评估了神经干细胞来源外泌体在脊髓损伤恢复中的作用,揭示其通过抑制RIPK1-RIPK3相互作用及激活泛素-蛋白酶体通路(UPS)来减少神经元坏死。这为SCI的治疗提供了新的靶点和机制解释,也为外泌体在再生医学中的应用提供了实验支持。未来研究可进一步探索外泌体中特异性miRNA或蛋白质的分子机制,并在临床前模型中验证其治疗潜力,为神经退行性疾病提供更广泛的治疗策略。

 

文献来源:
Shiming Li, Guoliang Chen, Kuileung Tong, Fuxin Wei, and Ningning Chen. Inhibition of neuronal necroptosis via disruption of RIPK1-RIPK3 Interactions: The role of neural stem cell-derived exosomes in spinal cord injury recovery. Bioactive Materials.
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