目前用于治療慢性疼痛的藥物在治療效果方面為低療效表現(xiàn)和明顯的副作用,因此需要開(kāi)發(fā)替代治療方法。盡管研究已經(jīng)調(diào)查了許多疼痛相關(guān)的可溶性介質(zhì),包括神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子、趨化因子和小肽,但對(duì)細(xì)胞外囊泡(EV)的作用探索較少。EVs是從細(xì)胞釋放到細(xì)胞外空間的異質(zhì)囊泡群。EVs在細(xì)胞之間轉(zhuǎn)運(yùn)分子物質(zhì),從而影響受體細(xì)胞的功能。
為了研究小鼠血清源性sEV在疼痛調(diào)節(jié)中的短期和長(zhǎng)期作用,本研究使用Apogee納米流式儀對(duì)sEV特征和sEV來(lái)源的蛋白質(zhì)的不同方面進(jìn)行了綜合多模態(tài)的分析。將幼稚型(naïve)對(duì)照或神經(jīng)損傷(SNI)模型雄性供體小鼠的sEV注射到naïve雄性受體小鼠鞘內(nèi)。這些sEV可以短暫地增加了基礎(chǔ)機(jī)械閾值。在研究sEV的長(zhǎng)期作用時(shí)觀察到,在誘導(dǎo)疼痛模型前兩周,受體小鼠單次預(yù)防性鞘內(nèi)注射sEV可加速弗氏完全佐劑(CFA)注射后炎癥性疼痛的恢復(fù)。本研究探索性研究使用細(xì)胞術(shù)檢測(cè)脊髓和背根神經(jīng)節(jié)的免疫細(xì)胞群,發(fā)現(xiàn)CFA注射后14天免疫細(xì)胞群的變化。流式細(xì)胞術(shù)證實(shí)sEV處理小鼠脊髓中CD206+巨噬細(xì)胞增加?偟膩(lái)說(shuō),這些研究證明了sEV可以減輕疼痛的多種機(jī)制。
除了NTA技術(shù)(圖1g)外,還使用Apogee納米流式儀對(duì)sEV進(jìn)行了表征。雖然沒(méi)有使用建模算法將光散射強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)單位,本研究提供基了于參考珠的相對(duì)光散射強(qiáng)度的估計(jì)。在這些研究中,檢測(cè)到的囊泡光散射強(qiáng)度范圍為≥83 nm至480 nm聚苯乙烯珠或1300 nm硅珠。大多數(shù)囊泡在83-110 nm聚苯乙烯珠的光散射強(qiáng)度范圍內(nèi)能檢測(cè)到(圖1g-h),為了確認(rèn)囊泡是脂質(zhì)膜組成的,用Triton處理樣品以確認(rèn)囊泡的溶解作用(圖1i)
圖1
圖1所示.雄性小鼠血清源性sEV的鑒定。g: NTA分析血清源性和巨噬細(xì)胞源性sEV的大小分布。NIST標(biāo)準(zhǔn)微球用黃色表示。h:標(biāo)準(zhǔn)微球(聚苯乙烯-深紫色和二氧化硅-淺紫色)、血清衍生sEV (naïve-blue和SNI-紅色)和RAW 264.7巨噬細(xì)胞衍生的sEV(來(lái)自(Exo +粉色)或未(Exo綠色)LPS刺激的細(xì)胞的納米流式圖。i:CFDA-SE標(biāo)記的有或沒(méi)有Triton處理的SEV。
劑量反應(yīng)研究表明,低劑量(1µg)sEV并沒(méi)有改變基礎(chǔ)機(jī)械疼痛閾值,但更高的10µg劑量出人意料地增加了這一閾值。具體來(lái)說(shuō),雄性naïve或SNI供體鼠來(lái)源的sEV 10µg在注射后3小時(shí)和1天增加雄性受體小鼠的基礎(chǔ)機(jī)械閾值(圖3b)。然而,10µg sEV沒(méi)有改變熱敏感(圖3c), 在動(dòng)態(tài)負(fù)重(DWB)評(píng)估中,鞘內(nèi)注射naïve雄性供體小鼠的sEV的雄性小鼠后爪基礎(chǔ)重量分布也發(fā)生了變化,naïve sEV處理小鼠的體重增加(圖3d)。
圖3
圖3所示。鞘內(nèi)注射10µg雄性血清源性sEV可短暫提高基礎(chǔ)力學(xué)閾值,但不能提高熱痛閾值。A:體內(nèi)實(shí)驗(yàn)示意圖。從SNI手術(shù)后2周的雄性C57BL/6小鼠或naïve小鼠血清中純化的sEV被注射到另一組naïve雄性受體小鼠鞘內(nèi),然后進(jìn)行行為測(cè)試。b:單次鞘內(nèi)注射sEV前后用纖維絲測(cè)痛儀測(cè)定機(jī)械閾值。受體小鼠的基礎(chǔ)機(jī)械閾值升高(n = 15)。C: sEV不影響小鼠的基礎(chǔ)熱痛閾值。
我們研究了雄性naïve對(duì)照組和SNI模型小鼠的sEV如何調(diào)節(jié)SNI模型受體小鼠的疼痛。受體小鼠在SNI手術(shù)前兩周鞘內(nèi)注射sEV或PBS。術(shù)后進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試21天(圖5a)。與PBS對(duì)照相比,naïve小鼠10µg劑量的sEV在SNI手術(shù)后1天增加機(jī)械閾值,SNI模型供體的sEV在SNI手術(shù)后3天增加受體小鼠的機(jī)械閾值(圖5b)。sEV預(yù)處理不能阻止SNI模型的機(jī)械超敏反應(yīng),但兩種類型的sEV在初始階段都略微延遲了SNI誘導(dǎo)的疼痛超敏反應(yīng)的發(fā)展。然而,第三天之后,沒(méi)有任何差異。各組之間的熱閾值也無(wú)顯著差異(圖5c)。
圖5
圖5所示。10µg雄性血清源性sEV預(yù)處理對(duì)SNI模型雄性小鼠機(jī)械性異常性疼痛發(fā)展有短暫的延緩作用。a:實(shí)驗(yàn)示意圖,將損傷后兩周naïve和SNI模型供鼠血清衍生sEV鞘內(nèi)注射到另一組naïve雄性受體小鼠中。兩周后,對(duì)這些受體小鼠進(jìn)行SNI手術(shù),隨后進(jìn)行行為測(cè)試,以評(píng)估sEV對(duì)SNI誘導(dǎo)疼痛的影響。b纖維絲測(cè)痛儀檢測(cè)的機(jī)械超敏反應(yīng)。接受10µg naïve或SNI sEV后進(jìn)行SNI手術(shù)的受體小鼠與PBS對(duì)照相比,在第1天和第3天的機(jī)械閾值升高(n = 9)。這些結(jié)果表明naïve和SNI模型的sEV均可在初始階段誘導(dǎo)SNI誘導(dǎo)的機(jī)械超敏反應(yīng)的短暫延遲。C:SNI手術(shù)后,通過(guò)Hargraves測(cè)量的熱超敏性無(wú)顯著差異。
結(jié)論:研究表明,在鞘內(nèi)給藥小鼠血清中的sEV可以在naïve受體小鼠中誘導(dǎo)短期的機(jī)械性抗疼痛。受體小鼠基礎(chǔ)機(jī)械閾值的增加被納曲酮阻斷。亮氨酸腦啡肽(leu-enkephalin)作為sEV的運(yùn)載物質(zhì)存在表明短暫的機(jī)械性抗痛是由阿片信號(hào)介導(dǎo)的。來(lái)自小鼠血清的sEV有助于緩解受體小鼠的炎癥性疼痛。本研究強(qiáng)調(diào)需要多種方法來(lái)檢測(cè)免疫細(xì)胞的改變。不同的組織消化和控制策略可以產(chǎn)生不同的結(jié)果。然而,這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步研究免疫細(xì)胞亞型敲除小鼠奠定了基礎(chǔ),以驗(yàn)證它們?cè)诮閷?dǎo)sEV介導(dǎo)的炎癥性疼痛消退中的作用。存在于不同性別的sEV中的免疫標(biāo)記可以賦予sEV的供體性別特異性免疫調(diào)節(jié)功能,潛在地模擬其起源細(xì)胞的生物學(xué)特性。此外,我們不能排除阿片信號(hào)的差異,無(wú)論是來(lái)自供體sEV還是由sEV貨物內(nèi)源性誘導(dǎo)的,都可能對(duì)炎癥性疼痛背景下的免疫細(xì)胞群產(chǎn)生持久影響。
原文:Inflammatory pain resolution by mouse serum-derived smallextracellular vesicles
英國(guó)Apogee超靈敏納米流式分析儀,專為外泌體微囊泡(EVs)等小顆粒分析優(yōu)化設(shè)計(jì),在EVs樣品顆粒大小分析,絕對(duì)定量,多標(biāo)記物同時(shí)快速分析工作中廣泛應(yīng)用。截止目前,該設(shè)備已累計(jì)參與數(shù)百篇高質(zhì)量同行審議文章相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析工作。其出色的靈敏度,穩(wěn)定性及可靠性已備受業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可,并將繼續(xù)為EVs相關(guān)基礎(chǔ)研究及轉(zhuǎn)化應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)支持。
Apogee納米流式除了可用于納米級(jí)別的顆粒 (如:細(xì)胞外囊泡、外泌體、微生物、病毒顆粒、LNP) 等,還可以用于作常規(guī)動(dòng)物細(xì)胞檢測(cè) (如免疫細(xì)胞、哺乳類動(dòng)物細(xì)胞、等)。它是一臺(tái)全面且功能強(qiáng)大的納米流式分析儀!
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