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IF=12.5宇玫博荧光标记染料助力客户肾缺血再灌注损伤研究
近期，来自四川大学华西医院的魏鑫教授和宋涂润教授团队在International Journal of Surgery杂志发表了题为“Human umbilical cord mesenchymal stem cells-derived extracellular vesicles ameliorate kidney ischemia-reperfusion injury by suppression of senescent tubular epithelial cells: experimental study.”的科研论文，IF=12.5。
研究背景：
肾脏移植（Kidney transplantation）是治疗终末期肾病的最佳方法，但供体肾脏短缺的问题一直未解决。供体肾脏在移植过程中不可避免地会经历缺血和再灌注损伤，而边缘供体肾脏更容易受损且自我修复能力较差，导致移植后肾脏相关并发症的发生率较高。细胞衰老（Cellular senescence）是细胞在受到刺激后介于正常细胞和死亡细胞之间的一种状态，与组织损伤后的恶化和再生能力降低有关。在肾缺血再灌注损伤（ischemia/reperfusion Injury，IRI）中，细胞衰老的作用具有双重调节功能，调节衰老细胞可能是改善供体肾脏结果的潜在治疗靶点。人脐带间充质干细胞衍生的外泌体（HUMSC-EVs）在免疫调节和组织微环境稳态中起重要作用，能够通过减少氧化损伤、炎症细胞因子表达、抑制细胞凋亡等机制改善肾脏IRI的预后。本文旨在研究HUMSC-EVs通过抑制肾小管上皮细胞衰老来实现保护肾脏IRI的机制，并探讨了HUMSC-EVs与达沙替尼（dasatinib）和槲皮素（quercetin）联合治疗的潜在效果。
研究成果及意义：
在本研究中，作者首先通过超速离心法分离得到HUMSC-EVs，并通过纳米粒子示踪分析（NTA）、透射电镜（TEM）和标志蛋白（WB）对其进行鉴定。随后作者使用人肾-2细胞（HK-2）模拟缺氧再氧合（H/R）模型来模拟肾脏IRI，检测HUMSC-EVs对HK-2细胞的影响。结果表明，H/R处理的HK-2细胞表现出细胞增殖能力下降、细胞衰老标志物（p53、p21、p16、SA-β-gal）表达增加、细胞凋亡和细胞周期停滞。又通过转录组测序探索其潜在调节机制，研究表明，HUMSC-EVs处理能显著提高细胞数量、细胞活力和细胞增殖能力，减少SABG阳性细胞数量，减轻细胞周期停滞，并降低细胞衰老相关蛋白（p53、p21、p-γH2AX）的表达，并且HUMSC-EVs通过调节Ras-ERK1/2信号通路来减轻HR诱导的HK-2细胞损伤。接着作者将成年雄性小鼠分为对照组、IRI组、HUMSC-EVs治疗组、衰老细胞清除剂（dasatinib和quercetin）治疗组和联合治疗组（HUMSC-EVs和dasatinib和quercetin），检测各组小鼠的肾功能、肾小管上皮细胞衰老特征、急性肾损伤和慢性间质纤维化情况。IHC实验和WB结果表明，IRI小鼠模型表现出肾功能下降、肾组织损伤、间质纤维化和细胞衰老。肾脏包膜下注射HUMSC-EVs能显著改善肾功能，减少肾小管上皮细胞的衰老特征，减轻急性肾损伤和慢性间质纤维化。HUMSC-EVs主要通过调节Bax/Bcl-2依赖的凋亡来实现肾脏保护，并通过调节Ras-pERK-Ets1-p53信号通路依赖的细胞衰老来减少肾小管萎缩和肾脏间质纤维化。口服衰老细胞清除剂dasatinib和quercetin也能减轻IRI诱导的肾脏损伤，而HUMSC-EVs和dasatinib和quercetin的联合治疗具有更好的肾脏保护效果。最终作者认为在急性肾损伤和慢性间质纤维化方面，HUMSC-EVs通过调节细胞衰老和凋亡来减轻肾脏IRI。HUMSC-EVs与衰老细胞清除剂的联合治疗可提供更好的肾脏保护效果，为肾脏移植中的器官保护和组织修复提供了一种潜在的治疗策略，为利用HUMSC-EVs和衰老细胞清除剂治疗肾脏IRI提供了实验依据，可能有助于改善边缘供体肾脏的质量，扩大供体器官池。
该研究中使用本公司外泌体绿色荧光染料（PK67）(货号：UR52303) 标记HUMSC-EV的脂质双层，使用N-SIM S超分辨率显微镜（Nikon）观察HK-2细胞对HUMSC-EV的体外摄取，确认了PKH 67标记的HUMSC-EV在37°C下被HK-2细胞成功内化。
该研究中使用本公司外泌体荧光染料DIR（货号：UR21017）标记HUMSC-EVS，在注射后2、7和28天进行了体内成像，使用IVIS SpectrumCT体内成像系统（PerkinElmer）分析荧光强度，确认了肾被膜下注射的DiR标记的HUMSC-EV仅分布在肾区域中，并且解剖离体的肾脏成像系统显示了相同的结果。
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参考文献：Human umbilical cord mesenchymal stem cellsderived extracellular vesicles ameliorate kidney ischemia-reperfusion injury by suppression of senescent tubular epithelial cells: experimental study. International Journal of Surgery. 2025 Jan 01;111(1):394-410.
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