衰老会导致许多器官系统功能逐渐退化,大脑在结构和认知方面也会发生变化。衰老被认为是大多数常见神经退行性疾病的重要风险因素。研究表明,“炎症衰老”是衰老过程中的一大特征,表现为促炎细胞因子的产生增加,神经炎症与衰老密切相关。在衰老过程中,小胶质细胞与浸润的免疫细胞数量增加,进一步加重了脑组织和神经元的损伤。其中,核因子κB(NF-κB)是小胶质细胞促炎细胞因子分泌的重要调节因子。尽管已有超过700种NF-κB抑制剂被开发出来,但迄今为止,没有一种药物获得人类使用的批准。
外泌体作为一种新型治疗手段或药物递送系统,能够有效将蛋白质和核酸传递到靶细胞。本文分享了一项研究,发表在《Experimental & Molecular Medicine》期刊(影响因子:95),题为“Exosome-based targeted delivery of NF-κB ameliorates age-related neuroinflammation in the aged mouse brain”。该研究团队开发了一种携带非降解形式IκB(srIκB)的工程化外泌体(Exo-srIκB),并在多种炎症模型中进行了测试。研究旨在探究Exo-srIκB对衰老相关神经炎症的治疗效果、作用靶细胞及其在治疗相关神经退行性疾病中的潜在价值。
研究结果显示,老年小鼠大脑的炎症反应显著增加。实验发现,老年小鼠中Iba-1阳性细胞数量明显高于年轻小鼠,且在年轻和老年小鼠的大脑中检测到的许多促炎细胞因子水平显著上升,包括IL-23、CCL19、IL-2和IL-15等。这表明,衰老会导致大脑中炎症反应的增加,并激活NF-κB通路,从而引发转录组的显著变化。
进一步的单细胞转录组分析显示,Exo-srIκB处理显著降低了老年小鼠大脑中一部分炎症相关细胞因子的水平。不同处理组的小鼠大脑中免疫细胞的类型和状态组成发生了变化,年龄相关的促炎状态显著改善。这表明,Exo-srIκB处理能够抑制巨噬细胞转变为促炎状态,影响相关细胞因子的表达,调节免疫细胞的活化状态。
在对不同处理组的小胶质细胞和巨噬细胞进行分子特征和细胞过程的变化分析时,结果显示,衰老和Exo-srIκB处理对细胞的特征产生显著影响。研究还揭示了免疫细胞之间的通讯在衰老过程中发生了变化,而Exo-srIκB治疗有助于调节小胶质细胞和巨噬细胞与T细胞和B细胞之间的互动。
综上所述,研究表明NF-κB在衰老小鼠大脑中许多炎症相关基因表达中起到关键作用。Exo-srIκB能够作用于与衰老相关的活化巨噬细胞和小胶质细胞,显著改变细胞组成及其间的相互作用。尽管现阶段的研究存在一定限制,如单细胞分离和样本准备方案无法充分捕捉成熟神经元细胞,研究结果仍表明Exo-srIκB是治疗衰老相关神经炎症的有效候选药物。此成果为基于外泌体的疗法和下一代药物递送系统的进一步开发提供了重要的科学依据,有望在衰老相关神经炎症和神经退行性疾病的治疗中发挥积极作用。
我们期待尊龙凯时在这一领域的进一步探索与贡献,以期为更多患者带来希望与福音。