间充质干细胞外泌体与可注射富血小板纤维蛋白对老年白化大鼠下颌下唾液腺结构与功能的影响Role of Mesenchymal Stem Cell Exosomes and Injectable Platelet Rich Fibrin on Structure and Function of Submandibular Salivary Gland of Aged Albino Rats | The Saudi Dental Journal

干细胞与抗衰老 / 来源:link.springer.com埃及 - 英文2025-09-12 01:43:40 - 阅读时长4分钟 - 1572字
本研究通过对比间充质干细胞外泌体与可注射富血小板纤维蛋白对老年白化大鼠下颌下唾液腺的治疗效果,发现外泌体在改善腺体结构和功能方面具有显著优势,为抗衰老治疗提供新思路。研究采用组织学、免疫组化与ELISA技术,系统评估两种疗法对水通道蛋白5和神经生长因子表达的调节作用,揭示细胞外囊泡在再生医学中的应用潜力。
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间充质干细胞外泌体与可注射富血小板纤维蛋白对老年白化大鼠下颌下唾液腺结构与功能的影响

摘要

本研究旨在比较骨髓间充质干细胞(BM-MSC)外泌体与可注射富血小板纤维蛋白(i-PRF)对老年白化大鼠下颌下唾液腺(SMG)的结构与功能修复效果。实验使用40只健康雄性白化大鼠,其中2只用于获取BM-MSC,10只用于制备i-PRF,7只成年大鼠(6-8月龄)作为对照组(第1组)。其余21只老年大鼠(18-20月龄)分为三组:第2组不治疗,第3组每只注射50μg/kg BM-MSC外泌体,第4组每只注射0.2mL i-PRF。一个月后通过组织学观察结构变化,免疫组化检测水通道蛋白5(AQP5)表达,ELISA检测神经生长因子(NGF)水平。结果显示,老年组腺体结构退化、导管系统紊乱;治疗组腺泡排列规整,导管系统恢复,其中外泌体组AQP5表达显著升高,NGF水平降低。研究表明,间充质干细胞外泌体与i-PRF均可缓解老年唾液腺损伤,但外泌体在结构修复和功能恢复方面更具优势。

引言

下颌下腺(SMG)是第二大唾液腺,分泌含有黏蛋白、酶类和信号分子的唾液,维持口腔黏膜润滑与保护。该腺体表达的水通道蛋白5(AQP5)对液体分泌至关重要,神经生长因子(NGF)则参与口腔黏膜修复。衰老会导致SMG结构改变、唾液成分变化及流量减少,引发口腔健康问题。

组织工程技术通过干细胞、生物材料和生化信号重建自然器官环境。但干细胞疗法存在致瘤性、免疫排斥等风险,促使研究转向其旁分泌效应因子——外泌体。这种30-200nm的脂质双分子层囊泡可通过转移RNA等遗传物质介导细胞通讯,成为无细胞治疗的新方案。i-PRF作为第二代富血小板制剂,通过持续释放生长因子促进组织再生。

材料与方法

2.1 BM-MSC培养与外泌体分离

从2只10周龄雄性大鼠胫骨获取骨髓,在37℃、5%CO₂培养箱中扩增至80-90%融合度。采用超速离心法提取第三代细胞上清液中的外泌体(50-100nm),透射电镜鉴定其双层膜结构。

2.2 实验动物分组

28只雄性Wistar大鼠分为4组:

  • 成年对照组(6-8月龄)
  • 老年未治疗组(18-20月龄)
  • 外泌体治疗组(注射50μg/kg外泌体)
  • i-PRF治疗组(注射0.2mL i-PRF)

2.3 组织处理与检测

治疗1个月后处死动物,取SMG组织进行:

  1. HE染色观察组织结构
  2. 免疫组化检测AQP5表达(兔抗AQP5抗体,1:50)
  3. ELISA检测NGF水平(试剂盒E0539Ra)

结果

3.1 组织学变化

  • 成年组:腺泡紧密排列,纹状导管基底纹清晰
  • 老年组:腺泡间距增大,导管连续性丧失,胞浆空泡化
  • 外泌体组:腺泡排列规整,导管结构恢复,血管扩张充血
  • i-PRF组:腺泡间距减小,导管基底纹部分恢复

3.2 分子表达差异

组别 AQP5表达面积% NGF浓度(ng/L)
成年对照组 28.6±3.2 124.5±18.7
老年未治疗组 11.4±2.5 217.3±25.6
外泌体治疗组 35.8±4.1▲ 136.2±21.4
i-PRF治疗组 25.7±3.6 118.9±16.5

▲:与其它组比较P<0.05

讨论

外泌体组AQP5表达显著升高,可能通过以下机制:

  1. 促进MSC增殖与分化
  2. 抗氧化作用中和ROS
  3. 调节炎症反应
  4. 微RNA-126抑制炎症因子

i-PRF的治疗效果与其促进血管生成、调节巨噬细胞表型相关。两种疗法均通过不同途径改善衰老相关结构退化,但外泌体在功能恢复方面更具优势,可能与其携带的生长因子、趋化因子和miRNA的协同作用有关。

结论

衰老导致下颌下腺结构退化,BM-MSC外泌体与i-PRF均能有效改善腺体结构,其中外泌体通过上调AQP5表达在功能恢复方面效果更显著。未来研究需探索联合治疗方案以进一步提升疗效。

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