不同来源间充质干细胞外泌体治疗骨关节炎疗效的比较

王宪峰; 欧昕; 邓必勇

摘要：背景:在过去的数十年中,间充质干细胞作为组织工程种子细胞,在骨关节炎治疗中展现出了强大的疗效,在国内已开展了多项临床注册试验.研究表明,间充质干细胞主要依靠旁分泌效应释放外泌体等载体在体内发挥治疗作用.目的:比较骨髓间充质干细胞来源外泌体和脐带间充质干细胞来源外泌体治疗骨关节炎的效果.方法:采用超速离心法提取骨髓间充质干细胞来源外泌体和脐带间充质干细胞来源外泌体,采用透射电镜、Nanosight和Western blot鉴定两种外泌体;采用白细胞介素1β与软骨细胞共培养体外模拟骨关节炎环境,通过CCK-8、Western blot、qPCR评估两种外泌体对骨关节炎软骨细胞增殖、凋亡和细胞外基质分泌的影响;建立Ⅱ型胶原酶诱导的大鼠骨关节炎模型,通过大体和组织学染色评估体内注射两种外泌体治疗骨关节炎的疗效,ELISA检测关节液中白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α水平.结果与结论:①两种外泌体在透射电镜下均为典型的圆形或杯状,粒径在105-120 nm之间,均表达CD63、CD81和TSG1010特征性蛋白;②脐带间充质干细胞来源外泌体的产量和纯度均高于骨髓间充质干细胞来源外泌体;③两种外泌体均能缓解白细胞介素1β对软骨细胞的炎症作用,主要表现在促进增殖、抑制凋亡和增加细胞外基质的分泌,其中脐带间充质干细胞来源外泌体的促软骨修复活性更强;④两种外泌体治疗后,骨关节炎大鼠关节软骨的宏观表现和OARSI评分均高于对照组,且关节液中炎症因子水平下降,其中脐带间充质干细胞来源外泌体的疗效更优;⑤结果表明:脐带间充质干细胞来源外泌体的产量和纯度均高于骨髓间充质干细胞来源外泌体,且脐带间充质干细胞来源外泌体对骨关节炎的治疗效果优于骨髓间充质干细胞来源外泌体,因此脐带间充质干细胞来源外泌体更适合作为治疗骨关节炎的新疗法.