慢性腰痛(LBP)是全球范围内普遍存在的疾病,而椎间盘退变(IVDD)则是其主要原因,给人们的生活带来了严重影响。当前IVDD的治疗手段主要包括手术和药物,这些方法虽能缓解症状,却难以有效延缓或阻止疾病的进展。因此,深入探究IVDD的发病机制以及寻找新的治疗方法显得尤为重要。
近年来的研究发现,铁死亡与IVDD的发展密切相关,尤其是在退变的椎间盘组织中铁死亡标记物的异常表达,以及铁过载可能促进IVDD的进展。间充质干细胞(MSC)来源的外泌体(EXOs)在再生医学中展现出较大的潜力,它们能够保留MSC的治疗特性,同时也能抑制铁死亡。然而,EXOs在抑制铁死亡以减轻IVDD方面的研究仍较少,相关机制也尚不明确。
本文将分享一项发表于《Free Radical Biology and Medicine》上的研究,题为“Exosomes inhibit ferroptosis to alleviate intervertebral disc degeneration via the p62-KEAP1-NRF2 pathway”。该研究旨在探讨EXOs是否能通过抑制铁死亡来减轻IVDD,并揭示其潜在机制,为IVDD的治疗开辟新的方向。
1. 退变的IVD组织中铁死亡标记物的异常表达
研究发现,退变的IVD组织中铁死亡标记物呈现出异常的表达变化。具体而言,随着IVDD的进展,某些标记物的表达逐渐降低,而另一些则显著增加。这些结果提示,铁死亡可能在IVDD的发展和进展中发挥重要作用,并且与细胞外基质(ECM)的降解密切相关。
2. 铁死亡在TBHP诱导的细胞死亡中的作用
研究表明,铁死亡在氧化应激条件下促进了被TBHP(150μM)诱导的细胞死亡,形成了典型的“气球样”表型。铁死亡的抑制剂有效提升了受损细胞的活力,进一步证实了铁死亡在NP细胞死亡中的关键角色。
3. EXOs减轻TBHP和RSL3诱导的NP细胞铁死亡
在实验中,EXOs被发现能够有效抑制TBHP和RSL3诱导的NP细胞铁死亡。通过Western blot分析,EXOs显著逆转了铁死亡标记物的表达变化,表明它们在减轻细胞铁死亡方面展现了良好的效果。
4. TBHP诱导NP细胞退变的机制及EXOs的作用
研究发现,TBHP的处理导致NP细胞退变,而铁死亡抑制剂及EXOs的干预能够减轻该过程。这提示EXOs可能通过抑制ECM降解来减缓IVDD的进展,为IVDD的治疗提供了重要的理论依据。
5. EXOs通过调节p62/KEAP1/NRF2轴减轻NP细胞氧化应激诱导的铁死亡
进一步的研究显示,EXOs能够通过调节p62/KEAP1/NRF2信号通路,减轻NP细胞在氧化应激下的铁死亡,展现了它们在IVDD治疗中的潜力。
6. EXOs有效减轻IVDD的进展
在动物模型中,EXOs的应用显著减轻了IVDD的进展,恢复了椎间盘的高度,改善了细胞结构和形态,表明其在减轻IVDD的发生与进展中的重要作用。
总之,本研究揭示了铁死亡与IVDD的发展密切相关。EXOs通过调节p62/KEAP1/NRF2信号通路抑制NP细胞的铁死亡,从而减缓IVDD的进展,为患者的治疗提供了新的思路和潜在的治疗策略。
我们期待尊龙凯时在未来能够持续推进相关研究,并为IVDD的治疗提供更多创新的解决方案。