间充质干细胞来源外泌体减轻少突胶质细胞损伤的机制研究

摘要

目的 研究间充质干细胞来源外泌体（mesenchymal stem cell-derived exosome, MSC-Exo）是否通过调控JAK2/STAT3信号通路调节铁死亡以减轻缺氧复氧（hypoxia/re-oxygenation, H/R）诱导的少突胶质细胞损伤。方法 将少突胶质细胞随机分为对照组、H/R组和MSC-Exo组，除对照组外，其余细胞均进行H/R处理。应用Western blot法检测少突胶质细胞标志物（MAG、Olig2、MOG、MBP）、外泌体标志物（TSG101、CD81、CD63）、内质网蛋白（calnexin）、铁死亡相关蛋白（GPX4、TFR）和JAK2/STAT3信号通路相关蛋白（JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3）的蛋白表达水平；采用CCK-8法检测细胞活力；应用分光光度法检测胱天蛋白酶-3活性、谷胱甘肽（glutathione, GSH）、Fe²⁺含量和丙二醛（malondialdehyde, MDA）水平；运用流式细胞术检测细胞凋亡水平和活性氧（reactive oxygen species, ROS）活性。为验证MSC-Exo是否通过JAK2/STAT3信号通路抑制铁死亡，应用JAK2抑制剂（JAK2 inhibitor, JAK2i）后，将少突胶质细胞随机分为H/R组、MSC-Exo组、JAK2i组和JAK2i+MSC-Exo组。应用上述检测方法分别检测GPX4、TFR、p-JAK2和p-STAT3的蛋白表达水平，以及细胞活力、GSH、Fe²⁺含量、MDA水平、细胞凋亡水平和ROS活性情况。结果 与对照组相比，H/R组细胞活力和GSH含量降低，ROS活性、MDA含量、Fe²⁺含量和细胞凋亡升高，H/R组TFR、p-JAK2和p-STAT3蛋白表达水平升高，GPX4蛋白水平降低（P<0.05）；与H/R组相比，JAK2i组和MSC-Exo组均可抑制p-JAK2、p-STAT3和TFR蛋白表达水平，上调GPX4蛋白水平，提高细胞活力和GSH含量，降低MDA、Fe²⁺含量，抑制ROS活性和细胞凋亡的发生（P<0.05）。结论 MSC-Exo可通过抑制JAK2/STAT3信号通路抑制铁死亡的发生，减轻H/R诱导的少突胶质细胞损伤。

关键词

间充质干细胞来源外泌体 / 铁死亡 / JAK2/STAT3 / 少突胶质细胞

基金资助

国家自然科学基金地区科学基金（82060288）