Kleine selenium-packed exosomen helpen bij het genezen van hersenen en ruggenmergschade bij muizen

Traumatische verwondingen van het centrale zenuwstelsel (CNS) – zoals traumatisch hersenletsel (TBI) en traumatisch ruggenmergletsel (SCI) – worden gekenmerkt door oxidatieve schade en neuro -inflammatie. De huidige behandeling is voornamelijk afhankelijk van ondersteunende zorg en chirurgische interventie, met een gebrek aan effectieve medicijnen om zich direct te richten op de onderliggende schade.

Op neurale stamcellen (NSC) gebaseerde therapie heeft bijvoorbeeld een therapeutisch potentieel aangetoond, maar pathologische micro-omgevingen hebben een negatieve invloed op NSC-overleving en gerichte differentiatie, waardoor therapeutische resultaten in gevaar worden gebracht. Evenzo heeft de behandeling met antioxidanten beperkt succes omdat de meeste antioxidanten niet efficiënt de bloed-hersenbarrière (BBB) ​​oversteken.

Nu hebben onderzoekers van het Institute of Process Engineering (IPE) van de Chinese Academie van Wetenschappen echter in samenwerking met Shenzhen Second People’s Hospital een nieuw exosoomgebaseerd therapeutisch middel ontwikkeld voor de behandeling van traumatische CZS-verwondingen.

Deze behandeling kan neuronale apoptose verlichten, gliale homeostase herstellen en glia-neuron-netwerken verbouwen en krachtige therapeutische voordelen bieden in TBI- en SCI-modellen van muizen (muis).

De studie is gepubliceerd in Celrapporten Medicine.

Begrijpend dat NSC-therapie cel-tot-celcommunicatie inhoudt via exosomen-niet-geanosiseerde blaasjes die zijn uitgescheiden door cellen, waaronder NSC’s-de onderzoekers stelden voor om NSC-afgeleide exosomen (NEXO) te gebruiken om CNS-letsel te behandelen, omdat de exosomen stabiel zijn en medisch actief blijven in de pathologische micro-angonie.

De onderzoekers begrepen ook dat op exosoom gebaseerde therapie nodig was om oxidatieve schade aan te pakken veroorzaakt door reactieve zuurstofspecies (ROS) in de micro-omgeving.

Geïnspireerd door het vermogen van Selenium om ROS op te sporen, ontwikkelden de onderzoekers een geavanceerde nexo met ultrasme nano-selenium (~ 3,5 nm) via lipide-gemedieerde nucleatie (Senexo).

Prof. Ma Guanghui van IPE zei dat Senexo de BBB binnendrong via de APOE_LRP-1 interactie na intraveneuze injectie. Bij het efficiënt bereikt van de laesieplaats heeft het ultrasme nano-selenium ROS effectief opgelopen, terwijl Nexo neuronale reparatie bevorderde.

In een Muis TBI -model verminderde Senexo cerebrale laesies en verbeterde ruimtelijk leren en geheugenfuncties. Door proteomics, miRNA-omics en single-nucleus RNA-sequencing hebben de onderzoekers aangetoond dat Senexo de expressie van genen gerelateerd aan oxidatieve stress en apoptose in neuronen aanzienlijk reguleerde.

Bovendien veranderde Senexo het transcriptionele programma van ontstekingsreacties diepgaand, waardoor gliale cellen naar homeostase worden bevorderd. Bovendien verbeterde Senexo neuron-glia-ligand-receptorparen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel en onderdrukken die geassocieerd met ontsteking en astrogliose. In een muis SCI -model bevorderde Senexo ook het herstel van de locomotor.

Zowel Prof. Tan Hui van Shenzhen Children’s Hospital als Li Weiping van Shenzhen Second People’s Hospital ondersteunen het concept dat Senexo een nieuw en veelbelovend therapeutisch middel is voor de behandeling van traumatisch CNS -letsel.

Een peer reviewer van Cell Report Medicine zei dat de studie overtuigend bewijs levert dat Senexo de hersenen kan beschermen na TBI en mogelijk SCI.

Prof. Wei Wei van IPE zei dat Senexo uitstekende biocompatibiliteit en stabiliteit biedt. Hij merkte ook op dat zijn krachtige therapeutische werkzaamheid en veiligheid het veelbelovende translationele potentieel benadrukken voor het ontwikkelen van klinisch relevante CNS -letselbehandelingen.