Kaulų čiulpų mezenchiminių kamieninių ląstelių (BMSC) kilmės egzosomos atsiranda kaip perspektyvi terapinė galimybė gydant degeneracines ligas, ypač tarpslankstelinio disko degeneraciją (IVDD). Naujausi tyrimai pagilino mūsų supratimą apie mechanizmus, per kuriuos šios egzosomos daro teigiamą poveikį, todėl galima tikėtis veiksmingų gydymo sąlygų, kurios daro didelę įtaką gyvenimo kokybei.
Novatoriškame tyrime mokslininkai ištyrė iš BMSC gautų egzosomų vaidmenį IVDD ir ištyrė jų pagrindinius molekulinius mechanizmus. Tyrimo metu buvo pastebėtas ryškus hipoksijos sukeliamo faktoriaus 1-alfa (HIF-1α) raiškos padidėjimas degeneraciniuose pulpos branduolio (NP) audiniuose, kuris yra svarbus veiksnys, susijęs su uždegiminiais atsakais ir matricos degradacija.
Tolesnė analizė atskleidė, kad padidėjęs HIF-1α lygis padidino uždegiminių citokinų, tokių kaip IL-1β ir IL-6, ekspresiją, taip pat padidino matricą ardančių fermentų, tokių kaip MMP13, aktyvumą. Priešingai, degeneracinėse NP ląstelėse sumažėjo agrekano, esminio tarpląstelinės matricos komponento, ekspresija. Šie pokyčiai kartu prisideda prie tarpslankstelinių diskų pablogėjimo, pabrėždami veiksmingų terapinių intervencijų poreikį.
Tyrėjai atliko bendros kultūros eksperimentus su BMSC, kurie parodė reikšmingą HIF-1α, MMP13, IL-1β ir IL-6 ekspresijos sumažėjimą NP ląstelėse, kurioms buvo taikomas perkrovos slėgis. Tai rodo, kad iš BMSC gautos egzosomos gali sušvelninti neigiamą degeneracinių pokyčių poveikį.
Siekdama giliau įsigilinti į veikiančius molekulinius mechanizmus, komanda naudojo miRNR lusto analizę ir PGR patvirtinimą, nustatydama miR-145a-5p kaip pirminę mikroRNR, kurią perneša iš BMSC gautos egzosomos. Nustatyta, kad per didelė miR-145a-5p ekspresija veiksmingai sumažina HIF-1α, MMP13, IL-1β ir IL-6 kiekį degeneracinėse NP ląstelėse, o tai rodo lemiamą jo vaidmenį moduliuojant uždegiminius ir degeneracinius atsakus.
Tolesnis tyrimas naudojant luciferazės reporterio tyrimus patvirtino, kad USP31 yra tikslinis miR-145a-5p genas. Įrodyta, kad NP ląstelių reguliavimas BMSC gautomis egzosomomis priklauso nuo USP31, pabrėžiant specifinį signalizacijos kelią, kuris gali būti nukreiptas terapiniais tikslais.
Apibendrinant, šio tyrimo išvados atskleidė BMSC gautų egzosomų terapinį potencialą palengvinant IVDD per miR-145a-5p/USP31/HIF-1α signalizacijos kelią. Šis tyrimas ne tik pagerina mūsų supratimą apie disko degeneracijos molekulinius pagrindus, bet ir sudaro sąlygas kurti naujas degeneracinių ligų gydymo strategijas.
Tyrimą atliko tyrėjų komanda, įskaitant Kang-Kang Su, De-Chen Yu, Xiong-Fei Cao, Pan Li, Le Chang, Xiao-Lei Yu, Zhi-Quan Li ir Mo Li, kurie visi yra susiję su Ortopedijos skyrius Pirmojoje oro pajėgų medicinos universiteto ligoninėje Siane, Kinijoje. Jų darbas yra didelė pažanga regeneracinės medicinos srityje, suteikianti viltį veiksmingai kovoti su degeneracinėmis ligomis.
