目前用于治疗慢性疼痛的药物通常疗效低下且伴随显著副作用,因此亟需开发替代治疗方案。在已有的研究中,许多与疼痛相关的可溶性介质,例如神经递质、细胞因子、趋化因子和小肽,已被广泛探讨,但对细胞外囊泡(EV)的研究相对较少。EV是细胞释放到外部空间的一类异质囊泡,能够在细胞间转运分子,从而影响目标细胞的功能。
本研究旨在探究小鼠血清来源的sEV在疼痛调节中的短期与长期效应,采用Apogee纳米流式仪对sEV的特征及其来源蛋白进行了综合性的多模态分析。将幼稚型(naïve)鼠或神经损伤(SNI)模型雄性供体的小鼠的sEV通过脊髓注射到naïve雄性受体小鼠中,结果显示,这些sEV可暂时提高基础机械痛阈值。
进一步研究sEV的长期效果时发现,在诱导疼痛模型前的两周,受体小鼠单次预防性注射sEV后,其在弗氏完全佐剂(CFA)注射后炎症性疼痛的恢复速度明显加快。我们的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,观察到CFA注射后14天免疫细胞群的变化,流式细胞术结果证实,sEV处理的小鼠脊髓中CD206+巨噬细胞数量增加。总体来看,这些研究证实sEV可通过多种机制减轻疼痛。
此外,除了NTA技术外,Apogee纳米流式仪还被用于对sEV进行特征分析。尽管未使用建模算法将光散射强度转换为标准单位,本研究提供了基于参考珠的相对光散射强度的估计。检测到的囊泡光散射强度范围为≥83nm至480nm聚苯乙烯珠或1300nm硅珠。大多数囊泡在83-110nm聚苯乙烯珠的光散射强度范围内能够被检测到。为确认囊泡的脂质膜组成,使用Triton处理样品以确认囊泡的溶解作用。
剂量反应研究结果显示,低剂量(1µg)的sEV未能改变基础机械疼痛阈值,而更高的10µg剂量意外地提高了这一阈值。具体而言,雄性naïve或SNI供体源的10µg sEV在注射后3小时与1天内均提高了雄性受体小鼠的基础机械阈值。然而,10µg sEV并未影响热敏感反应。在动态负重评估中,注射naïve雄性供体小鼠的sEV后,受体小鼠后爪的基础重量分布发生变化,显示naïve sEV处理小鼠体重增加。
本研究还考察了雄性naïve对照组与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手术前两周内接受sEV或PBS的鞘内注射。术后进行了为期21天的行为学测试,与PBS对照相比,接受naïve小鼠10µg sEV的受体小鼠在SNI手术后1天和3天内显示机械阈值的提高。尽管sEV预处理未能阻止SNI模型的机械超敏反应,但在初始阶段,两种类型的sEV均略微延缓了SNI诱导的疼痛超敏反应的发展。
总之,本研究表明,在小鼠血清中,通过鞘内给药的sEV可以在naïve受体小鼠中诱导短期的机械性抗疼痛,且基础机械阈值的增加被纳曲酮阻断,暗示阿片信号介导了这一效应。来自小鼠血清的sEV有助于缓解受体小鼠的炎症性疼痛。本研究强调了采用多种方法来检测免疫细胞变化的必要性,鉴于不同组织消化和控制策略可能导致不同的结果。这些发现为进一步研究免疫细胞亚型敲除小鼠在sEV介导的炎症性疼痛缓解中所起的作用奠定了基础。
未来,我们也将重点关注不同性别的sEV中的免疫标记的性别特异性免疫调节功能,可能会模拟来源细胞的生物学特性。此外,我们不能排除来自供体sEV或由sEV货物内源性诱导的阿片信号可能对炎症性疼痛背景下免疫细胞群产生持久影响。
综上所述,这项研究强调了sEV在疼痛治疗中的潜力,为未来的研究和临床应用奠定了基础。若您对sEV及相关产品感兴趣,欢迎了解尊龙凯时的最新研发进展与技术动态。