J Nanobiotechnol | 同济大学附属同济医院程黎明/朱融融：外泌体通过VGF介导的少突胶质细胞再生治疗脊髓损伤

脊髓损伤（SCI）是中枢神经系统最常见的重大损伤之一，目前临床治疗手段效果有限。间充质干细胞（MSCs）因其具有自我更新和多向分化的潜能已被广泛研究用于SCI的治疗，有研究表明MSCs的治疗作用主要源自其分泌的外泌体所介导的旁分泌作用。外泌体被认为在SCI临床实践中具有治疗潜力，有望成为细胞疗法的替代方案。外泌体中的有效治疗成分及其潜在修复机制仍有待深入研究，并且其生物支架也有待发掘。

近日，同济大学附属同济医院/脊柱脊髓损伤再生修复教育部重点实验室程黎明/朱融融教授研究团队在Journal of Nanobiotechnology上发表了以“Biocompatible exosome-modified fibrin gel accelerates the recovery of spinal cord injury by VGF-mediated oligodendrogenesis”为题的研究论文(2022 Aug 2;20(1):360)，证明了外泌体修饰的纤维蛋白胶（Gel-Exo）在小鼠SCI中的治疗作用，发现了神经生长诱导因子VGF这一外泌体有效治疗成分，并揭示了Gel-Exo促进少突胶质细胞再生的分子机

该工作将间充质干细胞来源的外泌体与纤维蛋白胶复合，制备了生物相容性良好的Gel-Exo复合支架体系，并将其应用于小鼠全横断SCI模型。经Gel-Exo治疗的小鼠，其行为学评分由0.6分提高至2.4分，较未治疗损伤组有显著改善。同时，与未治疗损伤组相比较，Gel-Exo治疗显著增强了SCI后运动诱发电位（MEP）的振幅（从3.23 μV提高至25.76 μV），并上调了损伤区神经元标志物的表达水平。

进一步地，转录组测序结果发现VGF是Gel-Exo促进SCI修复的关键调控因子。VGF对神经系统疾病有广泛的影响，过表达VGF可以改善AD小鼠的记忆能力和神经病变，VGF也被证明是家族性PD的关键生物标志物。此外，已有报道表明VGF与髓鞘化和少突胶质细胞的形成和再生密切相关，且少突胶质前体细胞高表达VGF。实验验证发现，外泌体中VGF含量丰富，经Gel-Exo处理的小鼠损伤区域VGF高表达，且少突胶质细胞数量增加。进一步，体内VGF过表达处理可促进损伤区少突胶质细胞生成，展现出与Gel-Exo处理组相似的SCI修复作用，表明Gel-Exo发挥其治疗SCI的作用是通过VGF介导的少突胶质细胞再生。

该项研究为SCI修复提供了一种新型的Gel-Exo支架材料，其生物相容性较好，有望应用于临床。同时，发现了外泌体中的有效成分VGF，进而揭示了Gel-Exo通过VGF介导的少突胶质细胞再生促进SCI修复的内在机制，为SCI治疗提供了新思路和新靶点。

同济大学附属同济医院/脊柱脊髓损伤再生修复教育部重点实验室的博士后贺晓烈和杨荔为本文的并列第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委国际合作项目、优秀青年基金项目及国家科技部重点研发计划等的资助。

参考文献：

Biocompatible exosome-modified fibrin gel accelerates the recovery of spinal cord injury by VGF-mediated oligodendrogenesis. Journal of Nanobiotechnology. 20, 360 (2022). doi: 10.1186/s12951-022-01541-3.

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