人脐带间充质干细胞外泌体抑制草酸及草酸钙诱导的HK-2细胞上皮间质转化

采用草酸及一水草酸钙(calcium oxalate monohydrate, COM)晶体诱导人近端肾小管上皮细胞(HK-2)发生上皮间质转化, 同时采用超速离心法提取人脐带间充质干细胞外泌体(human umbilical cord mesenchymal stem cells exosome, hucMSC-Ex)用于干预间质化的HK-2细胞, 探究外泌体对其纤维化的缓解作用。采用Western blot、透射电镜及NTA(nanoparticle tracking analysis) 鉴定外泌体表面标志物及形态, 采用MTT法观察外泌体对细胞活性的影响; 免疫荧光双标法检测ZO-1及N-cadherin的表达; Western blot检测细胞上皮标志物E-cadherin和ZO-1、间质标志物 N-Cadherin和α-SMA及相关信号通路蛋白TGF-β和Smad2的表达水平。结果显示, 草酸和COM晶体可使HK-2细胞形态发生上皮间质转化, 并降低上皮细胞标志物E-cadherin和ZO-1的表达, 同时使 HK-2细胞高表达间质标志物N-Cadherin和α-SMA并上调信号通路蛋白TGF-β和Smad2的表达。电镜下可观察到hucMSC-Ex形态呈双层膜, 中空, 圆形或椭圆形, 并且阳性表达外泌体标志物Alix、 CD63和TSG101蛋白, 其粒径分布在80~300 nm之间。hucMSC-Ex预处理可显著提高暴露于草酸及COM晶体的HK-2细胞活性。降低HK-2细胞中N-Cadherin和α-SMA及信号通路蛋白TGF-β和Smad2的表达, 恢复其上皮标志物E-cadherin和ZO-1蛋白的表达。该研究结果表明, hucMSC-Ex能够缓解草酸及COM晶体诱导的HK-2细胞损伤, 同时抑制其上皮间质转化。