وزیکول های خارج سلولی مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی چربی آسیب ریوی و فیبروز ریوی القا شده با PM2.5 را تسکین می بخشند
تاریخ انتشار: جمعه 19 اردیبهشت 1399
| امتیاز:
پیشینه: قرار گرفتن در معرض PM2.5(ذرات کوچکتر از 5/2 میکرومتر در قطر آئرودینامیک) در هوا خطر آسیب ریوی و فیبروز ریوی را افزایش می دهد. وزیکول های خارج سلولی(EVs) مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی چربی(ADSCs) بر مبنای انتقال پروتئین ها و RNAs و ویژگی های تعدیل کنندگی ایمنی به عنوان درمانی بالقوه شناسایی شده اند. در این جا ما اثر محافظت کنندگی و مکانیسم های وزیکول های خارج سلولی مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی(ADSCs-EVs) را روی آسیب ریوی با فیبروز ریوی ناشی از PM2.5 بررسی می کنیم. مواد و روشها: رت ها(نر، 6 هفته ای) برای سه روز در هفته و به مدت چهار هفته در معرض PBS یا PM2.5 قرار گرفتند( 5/1 میل گرم/کیلوگرم/روز) قرار گرفتند. ADSCs-EVs بوسیله اولتراسانتریفیوژ جداسازی شدند. PBS و ADSCs-EVs از طریق مکش تنفسی به درون ریه ها مورد استفاده قرار گرفتند. در انتهای تیمار، رت ها بی هوش و کشته شدند. بافت های ریوی با درمان های مختلف برای آنالیز وسترن بلات و هم چنین رنگ آمیزی های H&E، ایمنوهیستوشیمی و ایمنوفلورسنت جمع آوری شدند. سلول های قرار گرفته در معرض PM2.5 یا PM2.5+ADSCs+EVs در شرایط برون تنی برای ارزیابی های بیشتر بوسیله وسترن بلات، qRT-PCR و ایمنوفلورسنت جمع آوری شدند. نتایج: نتایح نشان داد پاسخ اولیه ریه ها به PM2.5 آسیب ریوی همراه با تنش اکسیداتیو و التهاب بود. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض PM2.5 منجر به فیبروز ریوی واضح در رت ها شد. تیمار با ADSCs-EVs آپوپتوز و نکروز ناشی از PM2.5 را در سلول های اپی تلیالی آلوئولار نوع II القا کرد و آسیب ریوی و فیبروز ریوی را در رت ها تسکین بخشید. ADSCs-EVs، سطح گونه های اکسیژن فعال و التهاب ناشی از PM2.5 را کاهش داد. علاوه بر این، ADSCs-EVs از طریق انتقال let-7d-5p، TGF-ßRI را مهار کرد و فیبروز ریوی را بیشتر کاهش داد. جمع بندی: نتایج ما نشان می دهد که وزیکول های خارج سلولی مشتق از ADSCs می توانند آسیب ریوی و فیبروز ریوی ناشی از PM2.5 را کاهش دهند.
Med Sci Monit. 2020 Apr 18;26:e922782. doi: 10.12659/MSM.922782.
Extracellular Vesicles Derived from Adipose Mesenchymal Stem Cells Alleviate PM2.5-Induced Lung Injury and Pulmonary Fibrosis.
Gao Y1, Sun J2, Dong C3, Zhao M4, Hu Y1, Jin F1.
Abstract
BACKGROUND Exposure to PM2.5 (fine particulate matter ≤2.5 μm in aerodynamic diameter) in air increases the risk of lung injury and pulmonary fibrosis (PF). Extracellular vesicles (EVs) derived from adipose mesenchymal stem cells (ADSCs) have been identified as a potential treatment based on the proteins or RNAs delivery and immunomodulatory properties. Here, we assessed the protective effects and mechanisms of ADSCs-EVs on PM2.5-induced lung injury or PF. MATERIAL AND METHODS Rats (male, 6 weeks old) were exposed to PBS or PM2.5 (1.5 mg/kg/day) for 3 days a week for 4 weeks. ADSCs-EVs were extracted by ultracentrifugation. PBS and ADSCs-EVs were administrated through intratracheal instillation. After the end of exposure, the rats were anesthetized and killed. Lung tissues with different treatments were collected for Western blot analysis and HE, IHC, and IF staining analysis. Cells exposed to PM2.5 or "PM2.5+ADSCs-EVs" in vitro were also collected for further Western blotting, qRT-PCR, and IF staining evaluation. RESULTS The results indicated that the initial response of lungs exposed to PM2.5 was lung injury with oxidative stress and inflammation. Long-term PM2.5 exposure resulted in obvious PF in rats. Treatment with ADSCs-EVs decreased PM2.5-induced apoptosis and necrosis in type II alveolar epithelial cells and alleviated lung injury and PF in rats. ADSCs-EVs suppressed reactive oxygen species (ROS) levels and inflammation induced by PM2.5. Furthermore, ADSCs-EVs inhibited TGF-ßRI by transferring let-7d-5p and further mitigated PF. CONCLUSIONS Our results suggest that EVs derived from ADSCs can alleviate PM2.5-induced lung injury and PF.
PMID: 32304204