近期,来自中国科学院的张青川教授团队在Microsystems & Nanoengineering杂志发表了题为“Dynamic nanomechanical characterization of cells in exosome therapy”的科研论文,IF=7.3。
研究背景:
干细胞疗法是一种新兴的治疗方法,在治疗中枢神经系统疾病和心血管疾病以及修复受损组织等方面很有前途。大量研究表明,来源于MSCs(mesenchymal stem cells)的外泌体在干细胞治疗中起着至关重要的作用。近年来,外泌体调节受体细胞生化途径的机制得到阐明,这进一步增强了使用外泌体进行治疗和诊断的潜力。由于外泌体来源的异质性,外泌体治疗效果的评价非常重要,其结果可以帮助研究外泌体的活性成分,确保外泌体的效果。目前,包括细胞活力测定、蛋白质和基因表达分析、组学研究和动物实验在内的方法已被用于研究外泌体的治疗效果,并证实了外泌体治疗的潜力。然而,这些方法有一定的局限性,包括实验周期长以及外泌体和细胞之间早期相互作用的动态表征检测困难等问题。因此,为了进一步研究外泌体治疗的机制,有必要开发一种动态和非破坏性的方法来精确评估外泌体的效果。
研究成果及意义:
在研究中作者发现,三维细胞牵引力可以直观地反映外泌体增强受体细胞的细胞骨架和细胞收缩能力的能力,是表征外泌体治疗效果的有效方法。与传统的生化方法相比,该方式可以通过量化细胞牵引力来实时可视化外泌体的早期治疗效果而不会造成损伤。作者观察到在外泌体作用的早期阶段,细胞牵引力迅速增加,并伴随着细胞形态的快速变化。实验结果表明,细胞机械信号监测比细胞活力(CCK-8 检测)和细胞凋亡(Annexin V-FITC/PI)检测更敏感。此外,作者基于荧光染色结果验证了外泌体对细胞骨架的增强作用,并通过标记外泌体确认了外泌体的作用取决于外泌体摄取的数量。进一步的实验证实,MSCs 衍生的外泌体通过调节 Rac1/RhoA 信号通路促进细胞收缩,并诱导细胞骨架重组,从而促进细胞增殖。最终作者认为,通过分析细胞的机械信号可以快速有效评估外泌体的早期治疗效果。这一成果为外泌体的研究和临床应用提供了有力支持,也为外泌体的治疗效果和潜在机制研究提供了一种有效的方法。
该研究中使用本公司细胞上清外泌体提取试剂盒(UR52121)进行人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)外泌体的分离纯化,结果符合各检测指标要求,满足了客户的下游实验需求。
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参考文献:Dynamic nanomechanical characterization of cells in exosome therapy. Microsyst Nanoeng. 2024 Jul 15:10:97.
（编辑：Admin)
