[发明专利]间充质干细胞来源的细胞外囊泡在脑缺血再灌注损伤中的应用

说明书

本发明提供间充质干细胞来源的细胞外囊泡在脑缺血再灌注损伤中的应用。本发明研究发现并证实源自间充质干细胞的细胞外囊泡(MSCs‑EVs)可通过脑卒中后的神经发生和血管生成来治疗脑功能障碍和神经保护作用。研究结果表明，MSCs‑EVs可以显著减轻大鼠MCAO后24h和48h的神经功能缺损，减少脑梗死的体积和脑含水量，改善大脑组织皮层的病理损伤以及减弱皮层神经元凋亡并显著上调了p‑AMPK，而下调了p‑JAK2，p‑STAT3和p‑NF‑κB。本发明为将MSCs‑EVs用作MCAO治疗的潜在治疗策略提供必要支持。

技术领域

本发明属于生药医药技术领域，具体涉及间充质干细胞来源的细胞外囊泡在脑缺血再灌注损伤中的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

脑血管疾病是世界上第三大死亡原因，也是中国居民最主要的死亡原因之一。其患病率和死亡率逐年上升，给社会和经济带来沉重的负担。缺血性脑卒中占所有脑卒中的75-80％，发病率明显高于出血性脑卒中。缺血性脑卒中的病理类型和发病机理复杂，主要包括细胞凋亡、炎性介质的释放、炎性细胞的浸润、血脑屏障的破坏、炎症因子的分泌和黏附分子的上调。研究表明，脑缺血后细胞凋亡是继发性脑损伤的原因之一，在脑缺血再灌注损伤(CIRI)中起重要作用。尽管缺血性脑卒中后血管内机械取栓或溶栓的时间窗已不同程度的延长，但因手术导致的出血性不良事件仍是困扰临床医师的主要问题。由于缺血性脑卒中的病理生理过程的复杂性，目前尚无彻底有效的治疗方法。因此，探索并发现与CIRI相关的分子机制对于脑缺血后的早期干预具有重要的临床应用价值。

细胞外囊泡(extracellular vesicles，EVs)是一种直径30-150nm的膜性囊泡，可由细胞分泌并介导细胞间的信息传递。由于其循环稳定性和低于干细胞的免疫原性，EVs在生物治疗领域具有巨大潜力。由间充质干细胞(MSCs)分泌的EVs称为MSCs-EVs，在心肌梗死，肝纤维化，伤口愈合，阿尔茨海默氏症和脊髓损伤等中均显示出明显的治疗或保护作用。同样，研究证明，MSCs-EVs对脑缺血-再灌注损伤的大鼠具有神经保护作用。

腺苷-5'-单磷酸(AMP)依赖的蛋白激酶(AMPK)，作为一种重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，经常被称为“代谢主开关”。当细胞能量供应减少时，可以激活AMPK以增加能量产生。激活AMPK可以通过减少能量消耗和增加能量利用来维持细胞代谢稳态，从而促进脑卒中后神经和损伤的修复。

凋亡是导致缺血性脑卒中不良预后的主要因素，这其中涉及到几个重要的信号通路。而酪氨酸蛋白激酶/信号转导子和转录激活子(JAK/STAT)信号传导途径家族是大多数细胞因子发挥其生物学功能的重要途径，通常在大脑中广泛表达并在神经细胞凋亡中发挥重要作用。在JAK/STAT家族中，JAK2/STAT3途径是最保守的且与中枢神经系统氧化应激的病理生理密切相关。现已发现JAK2/STAT3信号通路对创伤性脑损伤的神经功能预后和脑缺血有重要影响。此外，核因子-κB(NF-κB)作为典型的促炎信号转导途径，它是炎症介质诱导的关键转录因子，通过靶向该途径减少炎症细胞的浸润和凋亡。然而，发明人发现，在缺血-再灌注模型中，MSCs-EVs通过AMPK和JAK2/STAT3/NF-κB信号通路发挥神经保护作用的机制尚不完全清楚。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供充质干细胞来源的细胞外囊泡在脑缺血再灌注损伤中的应用。同时本发明还研究了由MSCs-EVs介导的AMPK与JAK2/STAT3/NF-κB信号之间的关系。本发明证明MSCs-EVs具有神经保护作用，可减轻脑缺血-再灌注导致的神经功能损伤，因此具有重要的临床应用价值。

具体的，本发明涉及以下技术方案：

本发明的第一个方面，提供MSCs-EVs在制备预防/或治疗脑缺血再灌注损伤产品中的应用。