[发明专利]人脐带间充质干细胞外泌体在制备治疗椎间盘退变药物中的应用

说明书

本发明提供了一种人脐带间充质干细胞(UC‑MSC)外泌体在制备治疗椎间盘退变(IDD)药物中的应用，属于生物医药技术领域，本发明的UC‑MSC外泌体能够显著减轻髓核细胞(NPC)铁死亡与自噬，并抑制P38MAPK通路的激活，促进NPC增殖，而且显著改善椎间盘退变症状，此外脐带组织来源丰富、取材较为容易，外泌体具有低免疫原性等巨大优势，在临床应用中避免了干细胞移植所带来的免疫排斥反应，因此本发明有望为UC‑MSC外泌体治疗IDD的临床转化应用提供新依据。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种人脐带间充质干细胞外泌体在制备治疗椎间盘退变药物中的应用。

背景技术

腰背痛是人类的常见、多发病，不仅严重影响个人生活质量，而且给家庭和社会带来沉重的经济负担。椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)导致的腰椎间盘突出症压迫脊神经是引起腰背痛的主要原因。在腰椎间盘突出症的早期阶段，患者主要通过卧床休息、理疗和止痛药等保守治疗方法缓解疼痛；而在发病后期，腰椎间盘突出压迫神经导致患者的疼痛无法缓解时，则需要进行脊柱融合术、椎间盘切除术或髓核摘除术等外科手术从根本上解除压迫。然而，手术治疗后可能会增加相邻椎间盘的机械负荷和应力，导致腰椎手术融合节段相邻椎间盘发生临椎病等后续问题，无法从根本上延缓或逆转椎间盘退变的进展以降低腰突症的发病率。作为脊柱承重和缓冲单位，椎间盘(IVD)由髓核(nucleus pulposus,NP)、软骨终板和纤维环(annulus fibrosus,AF)三部分组成。髓核细胞(NPC)是NP中主要的细胞类型，负责合成胶原蛋白Ⅰ、胶原蛋白Ⅱ及蛋白聚糖等凝胶状的细胞外基质，维持椎间盘的结构稳定和生物力学平衡。近年来，作为新颖细胞疗法的NPC移植和间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)移植是全球学者研究的热点。但伴随IDD程度加重，NPC活性和数量减少，很难获得足够的自体NPC用于移植。MSC具有自我更新和多向分化能力，其中脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cell,UC-MSC)是一种来源丰富、生命力强、无痛采集且具有更快自我更新能力等突出优势的干细胞，有望成为椎间盘修复的理想细胞来源。

随着对干细胞疗法研究的深入，干细胞来源的外泌体凭借低免疫原性、可改造性强等独特优势，对椎间盘退变的治疗价值也备受关注。外泌体是由细胞内的多泡小体与细胞膜融合后以外分泌的形式释放到细胞外，直径为30～150nm的细胞外囊泡，包含蛋白质、脂质、mRNA、miRNA和lncRNA等多种有效成分，参与细胞间生物信息通讯、信号传导和代谢调节，而脐带间充质干细胞(umbilical cord MSC,UC-MSC)外泌体在IDD治疗中的作用及其机制却并不明确。因此，探究UC-MSC来源的外泌体对IDD的修复作用将有助于推进干细胞外泌体的IDD临床治疗应用转化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人脐带间充质干细胞外泌体(UC-MSC Exo)在制备治疗椎间盘退变药物中的应用，该UC-MSC Exo显著减轻了椎间盘退变症状，并有效促进退变髓核细胞的增殖和细胞外基质再生。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种脐带间充质干细胞外泌体在制备治疗椎间盘退变药物中的应用。

本发明还提供了一种脐带间充质干细胞外泌体在制备促进退变髓核细胞增殖药物中的应用。

优选地，所述脐带间充质干细胞外泌体抑制退变髓核细胞自噬和铁死亡。

优选地，所述脐带间充质干细胞外泌体抑制退变髓核细胞p38MAPK通路激活。

本发明还提供了一种治疗椎间盘退变药物，所述药物的有效成分为脐带间充质干细胞外泌体。

优选地，所述药物还包括药学上可接受的盐。

优选地，上述脐带间充质干细胞外泌体的分离方法，包括以下步骤：