Inhalation of lung spheroid cell secretome and exosomes promotes lung repair in pulmonary fibrosis

本文选自nature communication,https://doi.org/10.1038/s41467-020-14344-7,喜欢的朋友可以自行下载阅读


摘要:特发性肺纤维化(IPF)是间质性肺疾病的一种致命且无法治愈的形式,其中持续性损伤导致瘢痕组织形成。随着纤维化的增厚,肺组织失去了促进气体交换并为细胞提供所需氧气的能力。目前,除肺移植外,IPF几乎没有治疗选择,也没有有效的疗法。在这里,我们提出了一系列研究,通过吸入利用肺球细胞分泌蛋白组(LSC-Sec)和外泌体(LSC-Exo)来治疗不同模型的肺损伤和纤维化。分析显示,LSC-Sec和LSC-Exo处理可通过恢复正常的肺泡结构并减少胶原蛋白积累和成肌纤维细胞增殖来减轻和解决博来霉素和二氧化硅诱发的纤维化。此外,在某些情况下,LSC-Sec和LSC-Exo的治疗效果优于源自间充质干细胞的同类药物。我们显示,在两个肺纤维化实验模型中,对分泌素和外泌体的吸入治疗对肺再生具有治疗潜力

首先作者通过肺泡细胞提取的分泌组成分给鼠雾化,发现有抑制药物诱导肺纤维化能力,紧接着作者看了肺纤维化过程中重要事件的变化,发现分泌组成分有效的促进了肺泡和血管修复,紧接着作者看了分泌组的成分有哪些变化,然后找了和干细胞相关的蛋白变化,然后提取了肺细胞的外泌体观察外泌体的治疗作用,把分泌组成分给予鼠后看看鼠肺里哪些成分发生了变化,找到MMP家族成员,进一步评估了分泌组治疗与目前推崇的间充质干细胞外泌体治疗的效果,发现这种分泌组的治疗效果更好。

文中提到了肺细胞,但是指示一类异质性细胞,说白了可能就是一堆杂乱的细胞组合,有个markers集合,然后称之为LSC,作者只关注纤维化,对于早期诱导出现的炎症作者并没有探讨,并且动物处理的时间也是在炎症后,纤维化开始时,发现用了LSC的分泌组后诱导IPF的肺组织出血坏死面积减少了,在实验终止,纤维化也减轻了。

基于博来霉素诱导肺纤维化导致的上皮受损,肺泡上皮由介导气体交换的1型肺泡上皮细胞(AT1)和产生并释放肺表面活性剂,抗氧化剂,细胞因子/趋化因子和其他对肺部重要的分子的2型肺泡上皮细胞(AT2)组成防御,作者进一步看看分泌组对上皮的保护作用,AT1标记水通道蛋白5(AQP5),表面活性蛋白C(ProSPC +)阳性AT2细胞,von Willebrand因子(vWF +)阳性脉管系统,AT2细胞的增殖可分化为AT1细胞。这种反应在MSC-Sec治疗中仍然发生,但程度较低,与PBS组无显着差异。与PBS组相比,在分泌组治疗组中,ProSPC和vWF肺蛋白水平的免疫印迹显示出增加的趋势,在纤维化指标上LSC呈下降趋势,作者发现LSC处理的MMP呈升高趋势,作者测了血的趋化细胞因子筛选,发现了一些异常的趋化细胞因子,

可能造肺纤维化的模型很多,作者又换了一个,作了一下。嵌入肺中的颗粒的物理存在有助于纤维化反应的定位和可视化。在任何治疗组中,对凋亡细胞的影响均无显着差异(图3b)。但是,与PBS处理组相比,LSC-Sec能够显着降低纤维化的严重程度。

然后,作者就去看看这个分泌组的蛋白组成了,一方面是外泌体一方面是分泌蛋白,并将其与报道良好的干细胞分泌物组进行比较,LSC分泌组相关的生物过程的基因本体论(GO)分析确定了在发育过程,对刺激的反应以及细胞成分的组织或生物发生中重要的基因,在LSC-Sec中鉴定出的102种常见细胞外蛋白中,约有一半也在LSC-Exo中鉴定出(图4e)。基因本体分析表明,鉴定出的许多LSC外泌体蛋白都与生物粘附,细胞粘附,细胞外基质组织,细胞外结构组织和血小板脱粒有关

作者做到这里是不是一点机制都没有涉及,就是把提取的外泌体给动物然后测了测东西,文章到这里都已经一大半了你能信,接着作者看看外泌体的作用,就是外泌体与纤维化的关系。所有分泌组和外泌体治疗组在维持正常的肺结构(图5e-f),减少纤维化(图5h),肺细胞凋亡和胶原沉积(图5b)方面均显示出治疗效果。作者为了探讨一下机制,测了MMP2和SMAD3的表达,如此敷衍了吗难道。发现外泌体和分泌组处理后提高了MMP2的表达和降低了SMAD3,

作者又看了看肺功能的变化情况,总之是改善了。结合以上各个图都对比了间充质干细胞的外泌体的治疗作用,发现间充质干细胞的外泌体效果不如LSC分泌组。作者也是不知道怎么了,测了外泌体的miR,总共发现有42种miRNA在这两种外泌体类型之间差异表达,在LSC-Exo中最上调的miRNA中有hsa-miR99a-5p(log2倍数变化1.25,p = 0.0005)和hsa-miR-100-5p

文章就这么结束了,猝不及防啊,这这这……,如果这么做的话,我膨胀了,表面不起眼,其实很烧钱,做趋化细胞因子筛查怎么的也要4万,然后是测序蛋白质组学,如果都是三对三的话,12个样本,一个5千算的话就是6万,然后,还有一堆乱七八糟的跑蛋白的费用,总体小20万了,投10分杂志,完全合适啊,我觉得,这个我能,我行,我可以,文章简单易懂,雅俗共赏,欢迎各位批评、指正。

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