由脐带来源的多能干细胞（MSCs）构成的3D球体通过激活自噬作用，保护视网膜色素上皮细胞免受氧化损伤和炎症损伤的侵害

《Stem Cell Research & Therapy》：3D spheroids of umbilical cord-derived MSCs protect retinal pigment epithelium against oxidative and inflammatory injury by activating autophagy

　　

摘要

背景

年龄相关性黄斑变性（AMD）的特征是视网膜色素上皮（RPE）的功能逐渐衰退，这一过程由氧化应激和慢性炎症驱动，其中NLRP3炎性体激活起着关键作用。间充质干细胞（MSCs）具有治疗潜力，但其疗效受到在恶劣微环境中存活能力低下和旁分泌活性减弱的限制。本研究探讨了三维（3D）球状培养是否通过促进自噬和抑制炎性体激活来增强脐带来源的MSCs（UC-MSCs）对RPE细胞的保护作用。

方法

将人UC-MSCs培养成3D球状体或传统的2D单层细胞，并在体外和体内应用碘酸钠（NaIO₃）诱导的氧化损伤模型中进行实验。通过组织学和电视网膜图评估视网膜的形态和功能，同时利用免疫荧光和Western blot技术检测NLRP3/caspase-1的激活情况、LC3-II/I比值以及自噬通量。通过GO/KEGG富集分析确定与3D MSCs疗效相关的通路。使用3-甲基腺嘌呤（3-MA）和雷帕霉素验证了自噬的机制参与。

结果

3D MSCs形成了致密的球状体，表现出更强的旁分泌潜力，在保护RPE细胞免受NaIO₃诱导的损伤方面明显优于2D MSCs。在体内实验中，3D MSCs治疗能够维持视网膜结构，减少RPE细胞丢失，并改善视网膜功能。在体外实验中，与3D MSCs共培养显著提高了ARPE-19的存活率，降低了细胞凋亡，并调节了与自噬相关的标志物表达（表现为LC3-II/I比值的增加）。3D MSCs显著抑制了NLRP3炎性体的激活和促炎细胞因子的释放，这些效应可通过3-MA逆转，并且雷帕霉素进一步增强了这些效果。

结论

3D球状培养通过促进自噬和抑制NLRP3炎性体信号通路，显著提高了UC-MSCs的治疗效果，从而增强了RPE细胞对氧化和炎症损伤的防护能力。这些发现为3D MSCs作为AMD治疗策略提供了临床前证据。

图形摘要

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