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    小鼠血清来源的细胞外囊泡在缓解炎症性疼痛方面的作用

    ​目前用于治疗慢性疼痛的药物在治疗效果方面为低疗效表现和明显的副作用,因此需要开发替代治疗方法。尽管研究已经调查了许多疼痛相关的可溶性介质,包括神经递质、细胞因子、趋化因子和小肽,但对细胞外囊泡(EV)的作用探索较少。EVs是从细胞释放到细胞外空间的异质囊泡群。EVs在细胞之间转运分子物质,从而影响受体细胞的功能。


    为了研究小鼠血清源性sEV在疼痛调节中的短期和长期作用,本研究使用Apogee纳米流式仪对sEV特征和sEV来源的蛋白质的不同方面进行了综合多模态的分析。将幼稚型(naïve)对照或神经损伤(SNI)模型雄性供体小鼠的sEV注射到naïve雄性受体小鼠鞘内。这些sEV可以短暂地增加了基础机械阈值。在研究sEV的长期作用时观察到,在诱导疼痛模型前两周,受体小鼠单次预防性鞘内注射sEV可加速弗氏完全佐剂(CFA)注射后炎症性疼痛的恢复。本研究探索性研究使用细胞术检测脊髓和背根神经节的免疫细胞群,发现CFA注射后14天免疫细胞群的变化。流式细胞术证实sEV处理小鼠脊髓中CD206+巨噬细胞增加。总的来说,这些研究证明了sEV可以减轻疼痛的多种机制。

    除了NTA技术(图1g)外,还使用Apogee纳米流式仪对sEV进行了表征。虽然没有使用建模算法将光散射强度转换为标准单位,本研究提供基了于参考珠的相对光散射强度的估计。在这些研究中,检测到的囊泡光散射强度范围为≥83 nm至480 nm聚苯乙烯珠或1300 nm硅珠。大多数囊泡在83-110 nm聚苯乙烯珠的光散射强度范围内能检测到(图1g-h),为了确认囊泡是脂质膜组成的,用Triton处理样品以确认囊泡的溶解作用(图1i)

    图1 

    图1所示.雄性小鼠血清源性sEV的鉴定。g: NTA分析血清源性和巨噬细胞源性sEV的大小分布。NIST标准微球用黄色表示。h:标准微球(聚苯乙烯-深紫色和二氧化硅-浅紫色)、血清衍生sEV (naïve-blue和SNI-红色)和RAW 264.7巨噬细胞衍生的sEV(来自(Exo +粉色)或未(Exo绿色)LPS刺激的细胞的纳米流式图。i:CFDA-SE标记的有或没有Triton处理的SEV。 


    剂量反应研究表明,低剂量(1µg)sEV并没有改变基础机械疼痛阈值,但更高的10µg剂量出人意料地增加了这一阈值。具体来说,雄性naïve或SNI供体鼠来源的sEV 10µg在注射后3小时和1天增加雄性受体小鼠的基础机械阈值(图3b)。然而,10µg sEV没有改变热敏感(图3c), 在动态负重(DWB)评估中,鞘内注射naïve雄性供体小鼠的sEV的雄性小鼠后爪基础重量分布也发生了变化,naïve sEV处理小鼠的体重增加(图3d)。

    图3

    图3所示。鞘内注射10µg雄性血清源性sEV可短暂提高基础力学阈值,但不能提高热痛阈值。A:体内实验示意图。从SNI手术后2周的雄性C57BL/6小鼠或naïve小鼠血清中纯化的sEV被注射到另一组naïve雄性受体小鼠鞘内,然后进行行为测试。b:单次鞘内注射sEV前后用纤维丝测痛仪测定机械阈值。受体小鼠的基础机械阈值升高(n = 15)。C: sEV不影响小鼠的基础热痛阈值。


    我们研究了雄性naïve对照组和SNI模型小鼠的sEV如何调节SNI模型受体小鼠的疼痛。受体小鼠在SNI手术前两周鞘内注射sEV或PBS。术后进行行为学测试21天(图5a)。与PBS对照相比,naïve小鼠10µg剂量的sEV在SNI手术后1天增加机械阈值,SNI模型供体的sEV在SNI手术后3天增加受体小鼠的机械阈值(图5b)。sEV预处理不能阻止SNI模型的机械超敏反应,但两种类型的sEV在初始阶段都略微延迟了SNI诱导的疼痛超敏反应的发展。然而,第三天之后,没有任何差异。各组之间的热阈值也无显著差异(图5c)。

    图5


    图5所示。10µg雄性血清源性sEV预处理对SNI模型雄性小鼠机械性异常性疼痛发展有短暂的延缓作用。a:实验示意图,将损伤后两周naïve和SNI模型供鼠血清衍生sEV鞘内注射到另一组naïve雄性受体小鼠中。两周后,对这些受体小鼠进行SNI手术,随后进行行为测试,以评估sEV对SNI诱导疼痛的影响。b纤维丝测痛仪检测的机械超敏反应。接受10µg naïve或SNI sEV后进行SNI手术的受体小鼠与PBS对照相比,在第1天和第3天的机械阈值升高(n = 9)。这些结果表明naïve和SNI模型的sEV均可在初始阶段诱导SNI诱导的机械超敏反应的短暂延迟。C:SNI手术后,通过Hargraves测量的热超敏性无显著差异。


    结论:研究表明,在鞘内给药小鼠血清中的sEV可以在naïve受体小鼠中诱导短期的机械性抗疼痛。受体小鼠基础机械阈值的增加被纳曲酮阻断。亮氨酸脑啡肽(leu-enkephalin)作为sEV的运载物质存在表明短暂的机械性抗痛是由阿片信号介导的。来自小鼠血清的sEV有助于缓解受体小鼠的炎症性疼痛。本研究强调需要多种方法来检测免疫细胞的改变。不同的组织消化和控制策略可以产生不同的结果。然而,这些发现为进一步研究免疫细胞亚型敲除小鼠奠定了基础,以验证它们在介导sEV介导的炎症性疼痛消退中的作用。存在于不同性别的sEV中的免疫标记可以赋予sEV的供体性别特异性免疫调节功能,潜在地模拟其起源细胞的生物学特性。此外,我们不能排除阿片信号的差异,无论是来自供体sEV还是由sEV货物内源性诱导的,都可能对炎症性疼痛背景下的免疫细胞群产生持久影响。

     

    原文:Inflammatory pain resolution by mouse serum-derived smallextracellular vesicles

     

    英国Apogee超灵敏纳米流式分析仪,专为外泌体微囊泡(EVs)等小颗粒分析优化设计,在EVs样品颗粒大小分析,绝对定量,多标记物同时快速分析工作中广泛应用。截止目前,该设备已累计参与数百篇高质量同行审议文章相关实验分析工作。其出色的灵敏度,稳定性及可靠性已备受业内广泛认可,并将继续为EVs相关基础研究及转化应用提供坚实支持。

     

    Apogee纳米流式除了可用于纳米级别的颗粒 (如:细胞外囊泡、外泌体、微生物、病毒颗粒、LNP) 等,还可以用于作常规动物细胞检测 (如免疫细胞、哺乳类动物细胞、等)。它是一台全面且功能强大的纳米流式分析仪!

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