过去十年见证了指数增长的努力利用脂肪基质细胞衍生的影响(ADSC)治疗各种慢性退化性疾病,包括骨关节炎(OA),最普遍的共同障碍。读的角度发展中先进的治疗药品,关注最近检查参与组成分泌腺ADSC,有助于解决一个同种异体的使用和可以进一步解剖的选择性净化小细胞外囊泡(股票)。股票可以作为“生物药物载体”传输信息镜像提供细胞的病理生理学。这是很重要的在许多OA患者的临床角度也影响代谢综合征(大都会)。ADSC大都会OA患者功能失调和“炎症”内的脂肪组织。模仿这个条件,我们暴露ADSC il - 1
脂肪基质细胞衍生(ADSC)是一个新兴的治疗策略,骨关节炎(OA)的管理,获得了良好的成效的关节面保护和滑膜炎症动物模型中的调制,以及疼痛和功能改善临床实践(
白色脂肪组织(窟)是一个动态的内分泌器官的主要角色控制的能量,代谢和免疫功能
慢性炎症系统性风险影响的功能主要稳态机制联合组织(
最近的证据表明之前
因此本研究的目的是确定ADSC的影响“炎症”检查参与组成分泌腺影射关节细胞,尤其关注股票的影响在基因和蛋白质水平从OA关节软骨细胞和synoviocytes培养单一或培养。后者可能被认为是一个设置
获得的数据在这项工作比我们之前研究的结果调查抗炎/ anticatabolic塞夫从ADSC的影响保持在控制条件下对软骨细胞和synoviocytes暴露后的细胞il - 1 ADSC分离得到三个捐助者(两人随着年龄的增长/ BMI: 35/26和70/28.41和一个女人,随着年龄的增长/ BMI 69/43.71),从残留的微裂缝从下腹部脂肪组织收集为了用于再生疗法的膝盖。这个组织是处理本质上如[ 脂肪组织样本用磷酸盐(PBS)。先后,ADSC被酶消化分离出0.05%的I型胶原酶(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州)在37°C 100 1 h和过滤 纯化sEVs_IL-1得到三厘米的使用协议,它结合了不同的ADSC文化沉淀/离心并且按照制造商的指示尺寸排阻色谱法(Exo-spin、细胞制导系统)来改善复苏和特异性( sEVs_IL-1孤立从CM量化使用NanoOrange蛋白量化工具(技术)。短暂,sEVs_IL-1稀释1:100 1 x NanoOrange工作方案和孵化10分钟90°C。样本然后冷却至少20分钟,荧光是阅读470 ex - 570 em纳米波长,用光谱马克斯双子座板荧光计(分子器件、桑尼维尔CA)。描述sEVs_IL-1表面抗原表位,5 软骨细胞(来自1人随着年龄的增长/ BMI: 58/24.34和2个女人,随着年龄的增长/ BMI: 75/24.17和60/25.64)和synoviocytes(来自2人,随着年龄的增长/ BMI: 69/32.88和69/29.07)被孤立于OA膝盖关节置换手术的患者。这项研究是按照1975年赫尔辛基宣言。获得的样本从所有患者知情同意后,根据协议中详细说明研究“ADIPO_CELL”(prot.gen.n。罗0009545,2017年10月3日)经伦理委员会批准一副骨科研究所的意大利博洛尼亚。
短暂,软骨及滑膜组织洗两次与PBS和碎成小块。软骨细胞是来自三个病人和孤立的顺序酶消解时:1 h和链霉蛋白酶(σ)和1 - 2 h 0.2%胶原酶(σ)37°C。在100年分离软骨细胞被过滤 三个不同的纯化sEVs_IL-1制剂的影响进行评估合并软骨细胞和汇集synoviocytes单一或培养。事实上,后者代表了一种文化模型,再现了 单一栽培实验,软骨细胞和synoviocytes解冻和播种24-well在高密度板( 细胞从单一栽培和培养放在CTR或sEVs_IL-1(或股票,控制)条件分析了实时rt - pcr在4和15个小时研究il - 1的表达 单一栽培的上层清液收集和培养4和15个小时是离心机消除细胞碎片和微粒和储存在-80°C到使用。先后,释放il - 1的样品进行评估 软骨细胞和synoviocytes播种在8井室幻灯片的密度 共焦分析使用尼康A1共焦激光扫描显微镜,配备了100×1.49 NA物镜和405和561 nm激光线。Z-stacks收集在80 nm /像素光学分辨率,储存在12位4096灰色水平不同,针孔直径设置为1的单位,和z-step大小200海里。共焦图像处理使用Richardson-Lucy反褶积算法通过使用NIS-Elements高级研究软件(尼康、东京、日本)。大面积的观察样本,5代表细胞为每个所描述的条件进行了分析和处理。
Colocalization分析评估通过比较等效像素位置的蓝色和红色荧光团的信号在每个获得的图像(光学部分)。二维散点图图的每个像素配对图像生成和阈值水平的信号被包括在分析选择。像素强度值大于50%灰色水平(等级从0到4096)被选为信号,和colocalization二进制地图显示区域包含高度与信号成像,合并(白色)(蓝色和红色信号 NF -的调优 与第二抗体,免疫印迹进行Phospho-NF - 之前测试的正常数据分布进行了使用Kolgomorov斯米尔诺夫(钴)测试。然而,由于正常测试小功率检测样本是否来自一个高斯人口时,样本很小,增加样本的大小,钴测试数据相结合进行类似的条件(例如,一个给定的基因的表达在一个给定的条件和在给定的时间点,积累的数据在单作和培养)。
数据被表示为平均值和标准偏差(
在隔离过程从il - 1结束 影城bead-based化验加上流仪分析证实,sEVs_IL-1样本阳性的具体签订标记:CD63,多泡体tetraspanin积累,和CD9 /本地化主要在质膜上的研究,即使有不同的强度(图 自从ADSC用于获得sEVs_IL-1 (il - 1刺激ADSC)和塞(从控制ADSC)是相同的,表面表征数据比较与那些在( 塞之间的比较和sEVs_IL-1产生了只有少数显著差异(CD24和CD14,第一个sEVs_IL-1高,第二个低sEVs_IL-1)但微分表达式(图的一些趋势 39的标记分析,除了上面提到的两个,5显示一个微分(尽管不是统计学意义)抗原决定基荧光强度,整合sEVs_IL-1之间的更改和塞:SSEA4, CD49e, CD146, CD44表达水平高于sEVs_IL-1而签订。相反,CD9、CD105和CD14表达的更签订关于sEVs_IL-1(图
如补充图所示
评估如果sEVs_IL-1能够上调分解代谢和炎症基因的表达在软骨细胞和synoviocytes保存在控制条件下,多个基因的表达参与OA病理生理学评估,包括炎性细胞因子/趋化因子(il - 1 sEVs_IL-1影响基因表达的主要炎性基因在软骨细胞保存在控制条件。图报告对基因表达的影响主要炎性分子(引发、il - 6和MCP-1)和分子参与血管生成(VEGF)和疼痛(cox - 2)在软骨细胞生长在单作(白模式,左图像)和培养synoviocytes(白色虚线模式,对图表)CTR,股票,或者sEVs_IL-1条件。数据规范化GAPDH。每个图表报告收集的数据从3独立签订样品和表达为 sEVs_IL-1影响基因表达的降解基因在软骨细胞保存在控制条件。图报告对基因表达的影响主要分解酶(金属蛋白酶- 1,MMP-13、MMP-10 ADAMTS 4)在软骨细胞生长在单作(白模式,左图像)和培养synoviocytes(白色虚线模式,对图表)CTR,股票,或者sEVs_IL-1条件。数据规范化GAPDH。每个图表报告收集的数据从3独立签订样品和表达为 sEVs_IL-1影响基因表达的主要炎性基因synoviocytes保存在控制条件。图报告对基因表达的影响主要炎性分子(引发、il - 6和MCP-1)和分子参与血管生成(VEGF)和疼痛(cox - 2)在synoviocytes生长在单作(灰色模式,左图像)和软骨细胞培养(灰色虚线模式,对图表)CTR,股票,或者sEVs_IL-1条件。数据规范化GAPDH。每个图表报告收集的数据从3独立签订样品和表达为 sEVs_IL-1影响基因表达在synoviocytes保存在控制条件下的分解代谢的基因。图报告对基因表达的影响主要分解酶(金属蛋白酶- 1,MMP-13、MMP-10 ADAMTS 4)在synoviocytes生长在单作(灰色模式,左图像)和软骨细胞培养(灰色虚线模式,对图表)CTR,股票,或者sEVs_IL-1条件。数据规范化GAPDH。每个图表报告收集的数据从3独立签订样品和表达为
清晰的概述的微分效应在两个细胞类型被认为是单一和共培养,相同的规模
一般来说,相比于CTR, sEVs_IL-1诱导不同的基因表达,严格相关实验时间点。在软骨细胞,sEVs_IL-1显著增加一些细胞因子/趋化因子基因的表达(il - 6、引发和MCP-1;图
Synoviocytes表现出类似的趋势:在4 h, sEVs_IL-1诱导的存在高表达的细胞因子/趋化因子,细胞外基质降解酶,疼痛和炎症/基因(白介素8 MCP-1, il - 1
此外,sEVs_IL-1除了对软骨细胞的影响和synoviocytes生长在共培养,文化能够模拟关节的环境条件,进行了评估。在软骨细胞,sEVs_IL-1引发的表达明显增加,MCP-1, cox - 2, il - 10,进气阀打开,金属蛋白酶- 1,-13年、-10年和ADAMTS-4相比在4 h (CTR数据
Synoviocytes培养显示类似的趋势(数据
验证sEVs_IL-1复制一个OA-like环境的能力,27丛的蛋白质释放的细胞因子/趋化因子调查小组Bioplex技术。上层清液从单一栽培和培养进行了评估。与基因表达数据,我们提供了在从软骨细胞释放的结果,synoviocytes,和培养,相同的规模 sEVs_IL-1影响主要炎性分子(il - 1的蛋白释放 sEVs_IL-1影响另一个的子集的蛋白质释放细胞因子和抗炎作用报道(il - 4、il - 10、il - 12和VEGF)由Bioplex评估。在结果从软骨细胞(白色模式),synoviocytes(灰色模式),和培养这些细胞(像素化模式)。对于每一个细胞类型,获得的结果显示在CTR,股票,或者sEVs_IL-1条件。每个图表报告收集的数据从3独立签订样品和表达为
在单一栽培,sEVs_IL-1
在synoviocytes sEVs_IL-1诱导il - 1的显著提高产量
上层清液的分析来自于培养整体表示更渗透synoviocytes释放的影响,因为在大多数情况下,释放的程度在不同条件下的平行synoviocytes单一文化的培养。sEVs_IL-1曝光后,观测到了明显增加释放il - 1 4和15 h
探索sEVs_IL-1可以激活NF -的程度 对NF - sEVs_IL-1影响
免疫印迹分析平行样品确认增加更明显的磷酸化p65 4和15个小时post-sEVs_IL-1治疗相比,synoviocytes软骨细胞(图 本文所进行的实验大纲的研究工作:从il - 1治疗ADSC sEVs_IL-1收集;通过结合沉淀和净化sEVs_IL-1尺寸排阻色谱法方法;添加sEVs_IL-1软骨细胞的主要文化和synoviocytes;分析影响的基因和蛋白质水平和分子假说的观察效果。
本研究的主要发现结合[中描述的那些
主细胞(ADSC,软骨细胞和synoviocytes)用于(
读出代表是一个广泛的分析效果的RNA和蛋白质水平对软骨细胞的主要文化和synoviocytes单一或培养。事实上,NF - sEVs_IL-1能够转移
脂肪组织炎症变化与肥胖及其在系统层面的影响长期以来公认的。在大都会窟具有内分泌作用:M1 ADSC和巨噬细胞释放炎性细胞因子,趋化因子,发病 synoviocyte的健壮性反应是特别感兴趣的:接触sEVs_IL-1后,明显的证据提示NF - 塞夫吸收的主要机制是签订的绑定CD44的pericellular透明质酸(HA),尤其丰富synoviocytes [ 在基因转录水平,尤其是在强烈sEVs_IL-1-dependent增强明显短时间曝光(4小时),在15 h,在大多数情况下,降低基因表达观察相比,4 h,可能由于不稳定因素的存在炎症分子的成绩单( 主要OA软骨降解酶的基因表达也显著增加了sEVs_IL-1单作和培养软骨细胞:aggrecanase ADAMTS-4,关节炎症生物标记和积液( 随着影响释放已知的炎症和异化的因素,值得注意的活动也观察到的细胞因子在一组之前报道对OA细胞具有保护作用。经典,chondroprotective细胞因子il - 4、il - 10和IL-13 鉴于潜在的股票,主要的努力应该致力于发展技术,评估和工程进行的类型信息,最终在扩大生产这些“纳米药物”利用生物反应器来确保再现性甚至探索潜在的同种异体或异种的生产( 本研究提出了一些限制。首先,样本容量是有限的,但充分披露重大影响。第二,股票仍在定义的问题,和囊泡的子集,我们纯化跨度大小范围(30 - 202海里,60%泡大小50 - 100纳米( 然而,研究结果还可以指出脂肪组织的双重性质,根据其炎症状态。虽然初步的临床研究结果显示承诺向良好的临床疗效,脂肪得到治疗的潜在可能负面影响与大都会炎性变化。这个权证向更好的描述最合适的脂肪更多的关注产品和识别患者概要文件可能更有可能受益于这种生物的方法来解决OA。这意味着之前用于再生医学的进一步努力可能会专门描述ADSC衰老的程度(如前所述
这些研究结果值得谨慎使用前检查参与组成分泌腺ADSC的收集和OA治疗。仔细评估这些细胞的炎症的承诺应该进行,以避免恶化通过转让NF - OA
这项研究报告的数据是可用的合理请求从相应的作者。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
罗莎玛丽亚Borzi和朱塞佩•变动造成了同样的工作。
这部分工作由卫生部、意大利(fondi五千分率redditi IRCCS 2018年,史Ortopedico黎卓利出版社)。
S1:表面抗原决定基表征小细胞外囊泡之间的表达水平和比较不同的标记。S2: il - 1