不同贮存时间悬浮红细胞外泌体对颅脑损伤的预后影响

摘要

目的 颅脑损伤(Traumatic brain injury, TBI)患者常伴有大量出血而需输血，但输注血液的贮存时间可能影响患者的预后。本研究从外泌体角度探究新鲜血和陈旧血对TBI大鼠预后的影响，为优化TBI患者的输血策略提供参考。方法 采用超速离心法分别提取贮存1周和5周去白悬浮红细胞贮存液中的外泌体，通过纳米流式、透射电镜和蛋白质免疫印迹分别鉴定外泌体的大小、形态和表面标志物。通过机械打击器损伤构建大鼠TBI模型，建模成功后，利用立体定位仪注射器分别给大鼠脑细胞外间隙注射贮存1周和5周悬浮红细胞外泌体，颅脑核磁扫描记录d1、3、7、14的脑水肿情况。通过磁示踪技术(示踪剂为Gd-DTPA溶液)分析TBI大鼠脑细胞外间隙的药物代谢水平，颅脑核磁每隔15/30 min扫描一次，共记录240 min,示踪成像图像以Dicom数据导入3D-Slicer软件进行分析。质谱技术分析1周和5周悬浮红细胞外泌体的差异蛋白，并进行功能预测，探究外泌体影响TBI预后的可能机制。结果 外泌体作用于TBI大鼠后，d1、3、7、14的脑水肿面积在5周外泌体组均显著增高，且d3为水肿高峰期。示踪剂的扩散体积显示TBI大鼠显著高于正常组大鼠，TBI大鼠出现创伤性脑组织结构紊乱。5周外泌体作用于TBI大鼠后，与1周外泌体组及TBI组相比，120 min内的示踪剂扩散体积均呈增高趋势。质谱分析结果显示贮存5周的去白悬浮红细胞外泌体与1周相比，共有81个蛋白表达显著差异，其中93.83%(76/81)表达量增高，增高蛋白富集最多的信号通路之一是神经退行性变信号通路。结论 陈旧悬浮红细胞中的外泌体作用于TBI大鼠会导致脑水肿加重、细胞外间隙紊乱、代谢速度减慢；输注陈旧悬浮红细胞可能对TBI患者产生不良影响。

关键词

悬浮红细胞 / 外泌体 / 颅脑损伤 / 细胞外间隙 / 预后影响