Травматические повреждения центральной нервной системы (ЦНС), такие как черепно-мозговая травма (ЧМТ) и травма спинного мозга (ТСМ), характеризуются окислительным повреждением и нейровоспалением. Существующее лечение в основном сводится к поддерживающей терапии и хирургическому вмешательству, при этом эффективных препаратов для прямого воздействия на повреждение не существует.
Например, терапия на основе нейральных стволовых клеток (НСК) показала терапевтический потенциал, но патологическая микросреда негативно влияет на выживание НСК и их направленную дифференцировку, снижая эффективность лечения. Аналогично лечение антиоксидантами имеет ограниченный успех, поскольку большинство антиоксидантов неэффективно преодолевают гематоэнцефалический барьер (ГЭБ).
Исследователи из Института инженерной физики (IPE) Китайской академии наук в сотрудничестве со Шэньчжэньской второй народной больницей разработали новый терапевтический агент на основе экзосом для лечения травматических повреждений ЦНС.
Это лечение может облегчить нейрональный апоптоз, восстановить гомеостаз глии и ремоделировать сети глия-нейрон, обеспечивая мощные терапевтические преимущества на моделях ЧМТ и ТСМ у мышей.
Исследование опубликовано в журнале Cell Reports Medicine.
Понимая, что терапия НСК включает в себя клеточную коммуникацию через экзосомы — наноразмерные везикулы, секретируемые клетками, включая НСК, — исследователи предложили использовать экзосомы, полученные из НСК (NExo), для лечения повреждений ЦНС, поскольку экзосомы стабильны и сохраняют медицинскую активность в патологической микросреде.
Исследователи также понимали, что терапия на основе экзосом необходима для борьбы с окислительным повреждением, вызванным активными формами кислорода (АФК) в микросреде.
Вдохновлённые способностью селена поглощать АФК, исследователи разработали усовершенствованные NExo, содержащие ультрамалый наноселен (~3,5 нм) через липид-опосредованную нуклеацию (SeNExo).
Профессор Ма Гуанхуэй из IPE сказал, что SeNExo проникает через ГЭБ через взаимодействие APOE_LRP-1 после внутривенного введения. Достигнув места поражения, ультрамалый наноселен эффективно поглощает АФК, в то время как NExo способствует восстановлению нейронов.
В модели ЧМТ у мышей SeNExo уменьшал поражения головного мозга и улучшал пространственное обучение и функции памяти. С помощью протеомики, микроРНК и секвенирования РНК отдельных ядер исследователи продемонстрировали, что SeNExo значительно снижает экспрессию генов, связанных с окислительным стрессом и апоптозом в нейронах.
Кроме того, SeNExo глубоко изменил транскрипционную программу воспалительных реакций, способствуя восстановлению гомеостаза глиальных клеток. Более того, SeNExo усиливал взаимодействие нейрон-глиальных лиганд-рецепторов, участвующих в развитии ЦНС, подавляя те, которые связаны с воспалением и астроглиозом. В модели ТСМ у мышей SeNExo также способствовал восстановлению двигательной функции.
И профессор Тань Хуэй из Шэньчжэньской детской больницы, и Ли Вейпин из Шэньчжэньской второй народной больницы поддерживают концепцию о том, что SeNExo является новым и перспективным терапевтическим агентом для лечения травматических повреждений ЦНС.
Один рецензент из Cell Report Medicine сказал, что исследование предоставляет убедительные доказательства того, что SeNExo может защитить мозг после ЧМТ и потенциально ТСМ.
Профессор Вэй Вэй из IPE сказал, что SeNExo обладает отличной биосовместимостью и стабильностью. Он также отметил, что его мощная терапевтическая эффективность и безопасность подчёркивают его многообещающий потенциал для разработки клинически значимых методов лечения повреждений ЦНС.
Предоставлено:
[Китайская академия наук](https://phys.org/partners/chinese-academy-of-sciences/)