اگزوزوم های سلول های بنیادی مزانشیمی استئوآرتریت مفصلی تمپوروماندیبولار(گیجگاهی-آرواره ای) را با کاهش التهاب و احیای هموستازی ماتریکس تسکین می دهند
تاریخ انتشار: شنبه 18 اسفند 1397
| امتیاز:
کارایی درمان با سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) به طور فزاینده ای به ترشح پاراکرین، بویژه اگزوزوم ها نسبت داده می شود. در این مطالعه، ما نقش اگزوزوم های سلول های بنیادی مزانشیمی را در تنظیم پاسخ التهابی، رفتارهای ناگهانی و بهبودی غضروف کوندیلار و استخوان زیر غضروف در یک مدل رتی زیست سازگار استئوآرتریت مفصل تمپوروماندیبولار(TMJ-OA) بررسی کردیم. ما مشاهده کردیم که ترمیم اگزوزومی مفصل استئوآرتریتی تمپوروماندیبولار بوسیله سرکوب اولیه درد و تخریب با التهاب کاهش یافته مشخص می شود و با تکثیر حفظ شده و بهبودی تدریجی در بیان ماتریکس و معماری استخوان زیر غضروفی حفظ می شود و منجر به احیای کلی و بازسازی مفصل می شود. با استفاده از کشت کندروسیتی، ما توانستیم برخی از فعالیت های سلولی طی ترمیم مفصلی به کمک اگزوزوم ها را به فعال سازی آدنوزینی پیام رسانی AKT، ERK و AMPK نسبت دهیم. به طور ویژه، اگزوزوم های سلول های بنیادی مزانشیمی، سنتز s-GAG متوقف شده بوسیله اینترلوکین 1 بتا را تقویت می کند و نیتریک اکسید القا شده با اینترلوکین 1 بتا و تولید MMP13 را سرکوب می کنند. این اثرات تا حدی بوسیله مهار کننده های فعال کردن گیرنده آدنوزینی فسفریلاسیون AKT، ERK و AMPK از بین می رود. در مجموع مشاهدات ما نشان می دهد که اگزوزوم های سلول های بنیادی مزانشیمی ترمیم و بازسازی مفصل تمپوروماندیبولار را در استئوآرتریت از طریق یک مکانیسم عمل به خوبی هماهنگ شده پیش می برند که شامل فرایندهای سلولی متعدد برای احیای هموستازی ماتریکس و کل ماتریکس است. این مطالعه پتانسیل کاربرد درمان های مبتنی بر اگزوزوم بدون سلول و آماده برای استفاده را برای درمان درد و تخریب مفصل تمپوروماندیبولار نشان می دهد.
Biomaterials. 2019 Feb 8;200:35-47. doi: 10.1016/j.biomaterials.2019.02.006. [Epub ahead of print]
MSC exosomes alleviate temporomandibular joint osteoarthritis by attenuating inflammation and restoring matrix homeostasis.
Zhang S1, Teo KYW1, Chuah SJ1, Lai RC2, Lim SK3, Toh WS4.
Abstract
The efficacy of mesenchymal stem cell (MSC) therapies is increasingly attributed to paracrine secretion, particularly exosomes. In this study, we investigated the role of MSC exosomes in the regulation of inflammatory response, nociceptive behaviour, and condylar cartilage and subchondral bone healing in an immunocompetent rat model of temporomandibular joint osteoarthritis (TMJ-OA). We observed that exosome-mediated repair of osteoarthritic TMJs was characterized by early suppression of pain and degeneration with reduced inflammation, followed by sustained proliferation and gradual improvements in matrix expression and subchondral bone architecture, leading to overall joint restoration and regeneration. Using chondrocyte cultures, we could attribute some of the cellular activities during exosome-mediated joint repair to adenosine activation of AKT, ERK and AMPK signalling. Specifically, MSC exosomes enhanced s-GAG synthesis impeded by IL-1β, and suppressed IL-1β-induced nitric oxide and MMP13 production. These effects were partially abrogated by inhibitors of adenosine receptor activation, AKT, ERK and AMPK phosphorylation. Together, our observations suggest that MSC exosomes promote TMJ repair and regeneration in OA through a well-orchestrated mechanism of action that involved multiple cellular processes to restore the matrix and overall joint homeostasis. This study demonstrates the translational potential of a cell-free ready-to-use exosome-based therapeutic for treating TMJ pain and degeneration.
Copyright © 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.
PMID: 30771585