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IF=12.5宇玫博熒光標記染料助力客戶腎缺血再灌注損傷研究
近期，來自四川大學華西醫院的魏鑫教授和宋涂潤教授團隊在International Journal of Surgery雜志發表了題為“Human umbilical cord mesenchymal stem cells-derived extracellular vesicles ameliorate kidney ischemia-reperfusion injury by suppression of senescent tubular epithelial cells: experimental study.”的科研論文，IF=12.5。
研究背景：
腎臟移植（Kidney transplantation）是治療終末期腎病的最佳方法，但供體腎臟短缺的問題一直未解決。供體腎臟在移植過程中不可避免地會經歷缺血和再灌注損傷，而邊緣供體腎臟更容易受損且自我修復能力較差，導致移植后腎臟相關并發癥的發生率較高。細胞衰老（Cellular senescence）是細胞在受到刺激后介于正常細胞和死亡細胞之間的一種狀態，與組織損傷后的惡化和再生能力降低有關。在腎缺血再灌注損傷（ischemia/reperfusion Injury，IRI）中，細胞衰老的作用具有雙重調節功能，調節衰老細胞可能是改善供體腎臟結果的潛在治療靶點。人臍帶間充質干細胞衍生的外泌體（HUMSC-EVs）在免疫調節和組織微環境穩態中起重要作用，能夠通過減少氧化損傷、炎癥細胞因子表達、抑制細胞凋亡等機制改善腎臟IRI的預后。本文旨在研究HUMSC-EVs通過抑制腎小管上皮細胞衰老來實現保護腎臟IRI的機制，并探討了HUMSC-EVs與達沙替尼（dasatinib）和槲皮素（quercetin）聯合治療的潛在效果。
研究成果及意義：
在本研究中，作者首先通過超速離心法分離得到HUMSC-EVs，并通過納米粒子示蹤分析（NTA）、透射電鏡（TEM）和標志蛋白（WB）對其進行鑒定。隨后作者使用人腎-2細胞（HK-2）模擬缺氧再氧合（H/R）模型來模擬腎臟IRI，檢測HUMSC-EVs對HK-2細胞的影響。結果表明，H/R處理的HK-2細胞表現出細胞增殖能力下降、細胞衰老標志物（p53、p21、p16、SA-β-gal）表達增加、細胞凋亡和細胞周期停滯。又通過轉錄組測序探索其潛在調節機制，研究表明，HUMSC-EVs處理能顯著提高細胞數量、細胞活力和細胞增殖能力，減少SABG陽性細胞數量，減輕細胞周期停滯，并降低細胞衰老相關蛋白（p53、p21、p-γH2AX）的表達，并且HUMSC-EVs通過調節Ras-ERK1/2信號通路來減輕HR誘導的HK-2細胞損傷。接著作者將成年雄性小鼠分為對照組、IRI組、HUMSC-EVs治療組、衰老細胞清除劑（dasatinib和quercetin）治療組和聯合治療組（HUMSC-EVs和dasatinib和quercetin），檢測各組小鼠的腎功能、腎小管上皮細胞衰老特征、急性腎損傷和慢性間質纖維化情況。IHC實驗和WB結果表明，IRI小鼠模型表現出腎功能下降、腎組織損傷、間質纖維化和細胞衰老。腎臟包膜下注射HUMSC-EVs能顯著改善腎功能，減少腎小管上皮細胞的衰老特征，減輕急性腎損傷和慢性間質纖維化。HUMSC-EVs主要通過調節Bax/Bcl-2依賴的凋亡來實現腎臟保護，并通過調節Ras-pERK-Ets1-p53信號通路依賴的細胞衰老來減少腎小管萎縮和腎臟間質纖維化。口服衰老細胞清除劑dasatinib和quercetin也能減輕IRI誘導的腎臟損傷，而HUMSC-EVs和dasatinib和quercetin的聯合治療具有更好的腎臟保護效果。最終作者認為在急性腎損傷和慢性間質纖維化方面，HUMSC-EVs通過調節細胞衰老和凋亡來減輕腎臟IRI。HUMSC-EVs與衰老細胞清除劑的聯合治療可提供更好的腎臟保護效果，為腎臟移植中的器官保護和組織修復提供了一種潛在的治療策略，為利用HUMSC-EVs和衰老細胞清除劑治療腎臟IRI提供了實驗依據，可能有助于改善邊緣供體腎臟的質量，擴大供體器官池。
該研究中使用本公司外泌體綠色熒光染料（PK67）(貨號：UR52303) 標記HUMSC-EV的脂質雙層，使用N-SIM S超分辨率顯微鏡（Nikon）觀察HK-2細胞對HUMSC-EV的體外攝取，確認了PKH 67標記的HUMSC-EV在37°C下被HK-2細胞成功內化。
該研究中使用本公司外泌體熒光染料DIR（貨號：UR21017）標記HUMSC-EVS，在注射后2、7和28天進行了體內成像，使用IVIS SpectrumCT體內成像系統（PerkinElmer）分析熒光強度，確認了腎被膜下注射的DiR標記的HUMSC-EV僅分布在腎區域中，并且解剖離體的腎臟成像系統顯示了相同的結果。
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參考文獻：Human umbilical cord mesenchymal stem cellsderived extracellular vesicles ameliorate kidney ischemia-reperfusion injury by suppression of senescent tubular epithelial cells: experimental study. International Journal of Surgery. 2025 Jan 01;111(1):394-410.
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