半月板病存在一定的治疗局限。尽管半月板切除术是半月板损伤(MI)的主要治疗选择,但这种方法可能加速骨关节炎及其他退行性关节疾病的发展,其治疗效果仍存在争议。尽管人类间充质干细胞(MSCs)已成为治疗心肌梗塞的有前景的选择,尤其是在促进细胞增殖和防止凋亡方面,但它们在激活内源性半月板前体细胞(MPCs)以缓解心肌梗塞及其潜在机制方面的作用尚不明确。
该分泌组从人类胎盘来源的MSCs(pcMSCs)中采集。通过挑战含有H的小鼠MPC建立了心肌梗死的细胞模型2O2.雄性C57BL/6小鼠心肌梗塞模型通过机械性不稳定内侧半月板(DMM)建立。蛋白质表达通过Western印迹法、流式细胞术和免疫组化染色进行分析。施用分泌组后,通过步态分析和旋转测试评估行为活动。通过细胞因子阵列和微小RNA(miRNA)分析,识别出关键的分泌因子。
pcMSC分泌组显著减轻了细胞和小鼠模型中的心肌梗塞,通过步态分析(P < 0.05)、旋转试验(P < 0.01)、组织学分析(沙弗兰素-O染色,P < 0.001)以及免疫组化染色以检测凋亡标志物(Caspase-3)和MPC增殖标志物(Gli-1、Sca-1和Ki67)为显示。细胞因子阵列揭示了与免疫调节(MCP1和MCP3)、再生与血管生成(IGF-1、ANG和VEGFA)、骨生成(OPG和OPN)以及细胞外基质保存(TIMP1和TIMP2)相关的多个因素。此外,外泌体miRNA分析揭示了参与内源性干细胞激活(SUFU和RUNX2)、凋亡调控(Caspase-3)、抗炎反应(IL-1β、IL-6和PTEN)、ECM形成(TRAF6和MMPs)、抗软骨基质降解(mTORs、AKT2、AKT3和COL10A1)及细胞迁移(ADAM家族)的目标基因)。
据我们所知,这是首次证明人类pcMSC分泌组通过激活体内和体外的内源性半月板前体细胞促进半月板再生的研究。我们的研究结果表明,这些再生效应由pcMSC分泌组中的生长因子和外泌体miRNA介导。潜在的外泌体miRNA有效调节ECM形成、抗凋亡、抗炎和抗软骨基质降解,以减轻MPCs损伤。总体而言,本研究为运动诱发半月板损伤患者潜在的干细胞衍生无分泌组疗法提供了宝贵见解。