间充质干细胞来源外泌体增强运动对异丙肾上腺素诱导心肌缺血的治疗效果:靶向ERK和Akt/mTOR信号通路Mesenchymal Stem-Derived Exosomes Enhance Therapeutic Benefits of Exercise in Isoproterenol-Induced Myocardial Ischemia: Targeting ERK and Akt/mTOR Signaling | Newswise

环球医讯 / 外泌体知识来源:www.newswise.com美国 - 英语2025-10-31 02:39:57 - 阅读时长2分钟 - 661字
本研究探究了间充质干细胞来源外泌体(MSC-EXO)与运动疗法在改善异丙肾上腺素诱导心肌缺血中的协同作用机制。实验将大鼠分为对照组和实验组,通过游泳运动、外泌体单用或联合治疗干预,发现二者均能显著降低心脏酶异常、减轻氧化应激与炎症反应,并改善心肌退行性变、纤维化及细胞凋亡;而联合治疗在心脏功能与结构改善方面效果尤为突出,其机制涉及细胞外信号调节激酶和蛋白激酶B/mTOR信号通路的双重抑制,以及基质金属蛋白酶9和肌浆内质网钙ATP酶2a型的调节,证实了通过上调钙处理关键泵实现的心脏保护作用,为心肌梗死后心脏修复提供了创新治疗策略。
心肌缺血间充质干细胞来源外泌体运动疗法心脏修复ERK和AktmTOR信号通路炎症反应氧化应激细胞凋亡血管生成SERCA
间充质干细胞来源外泌体增强运动对异丙肾上腺素诱导心肌缺血的治疗效果:靶向ERK和Akt/mTOR信号通路

背景

心肌梗死是导致慢性心力衰竭的重要全球性病因。在缺血后心脏肥大过程中,心脏组织内存在多个分子靶点和信号通路。间充质干细胞来源的外泌体(MSC-EXO)和运动疗法(EXE)在增强缺血后心脏修复方面展现出显著前景。

目的

探究干细胞释放的外泌体和/或运动疗法如何促进心脏修复,并改善异丙肾上腺素(ISO)诱导的缺血后心脏肥大。

方法

实验动物分为8只对照组大鼠和32只实验组大鼠。使用异丙肾上腺素(ISO)诱导心肌梗死,随后将实验组大鼠分为4组:接受4周游泳运动的大鼠、接受外泌体治疗的大鼠、联合治疗组。通过基因本体论分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析及STRING数据库,结合组织学检查,对靶向蛋白的功能与相互作用进行系统探索。

结果

MSC-EXO或运动疗法均能显著改善ISO诱导的心脏酶异常升高、氧化应激及炎症标志物,并减轻心肌退行性变、纤维化和细胞凋亡。值得注意的是,运动与MSC-EXO的联合治疗在心脏功能与结构改善方面效果最为显著(P < 0.01),其机制表现为细胞外信号调节激酶(ERK)和蛋白激酶B/mTOR信号通路的双重抑制,同时调节基质金属蛋白酶9(MMP-9)和肌浆内质网钙ATP酶2a型(SERCA2a),并显著促进血管生成。

结论

心脏功能与结构的改善伴随着炎症反应、氧化应激及细胞凋亡的显著降低。MSC-EXO和运动疗法均通过上调肌浆内质网钙ATP酶(SERCA)——这一负责正常钙离子处理的关键泵——发挥心脏保护作用,为心肌缺血后修复提供了重要理论依据。

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