اگزوزومهای مشتق شده از سلولهای بنیادی مزانشیمی از پیش تیمار شده با بایکلین، فروپتوز سلولهای کبدی را پس از آسیب حاد کبد از طریق مسیر Keap1-NRF2 کاهش میدهد
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 25 مرداد 1401
| امتیاز:
آسیب حاد کبد (ALI) به عنوان یک اختلال شدید متابولیسمی ناشی از آسیب گسترده به سلولهای کبدی شناخته میشود. فروپتوز نوعی مرگ سلولی وابسته به آهن و استرس اکسیداتیو است که با مرگ سلولی کلاسیک مانند آپوپتوز و نکروز متفاوت است. فروپتوز دارای ویژگیهای مورفولوژیکی منحصربهفردی است که عمدتاً شامل از همپاشیدگی میتوکندری و کاهش نقش کلی میتوکندری است. علاوه بر این، تجمع درونسلولی پراکسیدهای لیپیدی به طور مستقیم بر وقوع فروپتوز تأثیر میگذارد. بایکالین، ترکیب اصلی جدا شده از نوعی گیاه دارویی به نام Scutellaria baicalensis، دارای اثرات ضدالتهابی و آنتیاکسیدانی است. اخیرا اگزوزومهای مشتقشده از سلولهای بنیادی مزانشیمی پیششرطی شده(MSCs) پتانسیل زیادی در درمان بیماریهای مختلف از جمله ALI نشان دادهاند. این مطالعه توانایی اگزوزومهای مشتق شده از سلولهای بنیادی مزانشیمی پیش تیمار شده با بایکلین (Ba-Exo) را برای ارتقای بهبود عملکرد کبد در موشهای مبتلا به ALI در مقایسه با موشهای بدون پیشدرمانی بررسی میکند. از طریق آزمایشهای in vivo و in vitro، این مطالعه برای اولین بار نشان داد که اگزوزومهای مشتق از سلولهای بنیادی مزانشیمی پیش تیمار شده با بایکلین (Ba-Exo) تا حد زیادی آسیب کبدی ناشی از D-گالاکتوزامین و لیپوپلی ساکارید (D-GaIN/LPS) را کاهش میدهد و تولید انواع فعال اکسیژن (ROS) و فروپتوز ناشی از پراکسید لیپیدی را مهار میکند. علاوه بر این، P62 به طور قابل توجهی در Ba-Exo افزایش بیان داشته است، در حالی که کاهش بیان آن در Ba-Exo تاثیرات مفید Ba-Exo را خنثی میکند. P62 با فعال کردن مسیر Keap1-NRF2 فروپتوز هپاتوسیت را تنظیم میکند. همچنین پس از مهار مسیر NRF2، اثر مفید Ba-Exo در مهار فروپتوز نیز تضعیف میشود. بنابراین، پیشدرمانی بایکالین یک رویکرد موثر و امیدوارکننده برای بهینهسازی کارایی درمانی اگزوزومهای مشتق شده از MSC در آسیب حاد کبدی است.
https://doi.org/10.1155/2022/8287227
Exosomes Derived from Baicalin-Pretreated Mesenchymal Stem Cells Alleviate Hepatocyte Ferroptosis after Acute Liver Injury via the Keap1-NRF2 Pathway
Shuxian Zhao ,1 Mengxin Huang,1 Lili Yan,1,2 Hao Zhang,1 Chenchen Shi,1 Jing Liu,1
Shousong Zhao ,2 Hongbo Liu ,3 and Baogui Wang 1Acute liver injury (ALI) is characterized as a severe metabolic dysfunction caused by extensive damage to liver cells. Ferroptosis is a type of cell death dependent on iron and oxidative stress, which differs from classical cell death, such as apoptosis and necrosis.
Ferroptosis has unique morphological features, which mainly include mitochondrial dissolution and mitochondrial outline reduction.Furthermore, the intracellular accumulation of lipid peroxides directly affects the occurrence of ferroptosis. Baicalin, the main compound isolated from Scutellaria baicalensis, has anti-inflammatory and antioxidative effects. Recently, exosomes derived from preconditioned mesenchymal stem cells (MSCs) have shown great potential in the treatment of various diseases including ALI. This study investigates the ability of exosomes derived from baicalin-pretreated MSCs (Ba-Exo) to promote liver function recovery in mice with ALI compared with those without pretreatment. Through in vivo and in vitro experiments, this study demonstrates for the first time that Ba-Exo greatly attenuates D-galactosamine and lipopolysaccharide (D-GaIN/LPS)-induced liver damage and inhibits reactive oxygen species (ROS) production and lipid peroxide-induced ferroptosis. Moreover, P62 was significantly upregulated in Ba-Exo, whereas its downregulation in Ba-Exo counteracted the beneficial effect of Ba-Exo. P62 regulates hepatocyte ferroptosis by activating the Keap1-NRF2 pathway. The beneficial effect of Ba-Exo in inhibiting ferroptosis was also attenuated after the NRF2 pathway was inhibited. Therefore, baicalin pretreatment is an effective and promising approach to optimize the therapeutic efficacy of MSC-derived exosomes in ALI.
PMID: 35910831