缺氧下间充质干细胞分泌的外泌体对软骨细胞损伤的影响
陈少初1
龚铭2
张望2
吴家文2
黄广鑫3
张亚东4
1.南方医科大学第三附属医院骨科医学中心脊柱外科一科(广东 广州 510630);深圳市龙华区人民医院脊柱外科(广东 深圳 518109)2.深圳市龙华区人民医院脊柱外科(广东 深圳 518109)3.南方医科大学第三附属医院骨科医学中心运动医学科(广东 广州 510630)4.南方医科大学第三附属医院骨科医学中心脊柱外科一科(广东 广州 510630)
摘要：目的 探讨缺氧下间充质干细胞(MSCs)所分泌的外泌体(Exos)对软骨细胞损伤的影响.方法 间充质干细胞进行缺氧处理后,收集其外泌体与IL-1β处理的软骨细胞共培养,再行CCK-8法检测细胞存活力,流式检测细胞凋亡,商用试剂盒检测Caspase-3和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)活性及活性氧(ROS)、Fe2+和丙二醛(MDA)的累积,荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blot检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)和辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)的表达,ELISA检测Ⅱ型胶原α1(COL2A1)、基质金属蛋白酶13(MMP13)、血小板反应蛋白解整合素金属肽酶5(ADAMTS5)、炎症因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、前列腺素E2(PGE2)的分泌.结果 软骨细胞能摄取缺氧处理间充质干细胞所分泌外泌体(H-Exo),从而增强细胞存活力(P<0.05).IL-1β减少软骨细胞存活力,增强Caspase-3和PARP活性而促进凋亡(P<0.05),而H-Exo显著逆转IL-1β诱导的凋亡.IL-1β还显著下调GPX4和SLC7A11的表达,并增强ACSL4的表达,同时增加ROS、Fe2+和MDA的累积(P<0.05);铁死亡抑制剂和H-Exo均明显抑制IL-1β诱导的细胞铁死亡,且H-Exo能减弱IL-1β和铁死亡诱导剂的抑存活作用.另外,IL-1β显著抑制软骨合成基因COL2A1的表达,促进软骨降解主要酶MMP13和ADAMTS5的表达,并增强炎症因子TNF-α、IL-6和PGE2的分泌(P<0.05),而H-Exo能降低IL-1β诱导的软骨合成分解代谢失衡和炎症.结论 缺氧下间充质干细胞分泌的外泌体能抑制软骨细胞凋亡、铁死亡和减轻损伤,表明其具有软骨细胞保护作用,有望为软骨损伤的治疗提供新策略.
关键词：骨关节炎软骨缺损软骨细胞外泌体铁死亡
分类号：R684.3(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)R318.04(医用一般科学)
资助基金：广东省自然科学基金(2018030310355)
论文发表日期：2025-11-25
在线出版日期：2025-12-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 3529-3536 )
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