Опосредованный экзосомами перенос miR-133b из мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток в нейральные клетки способствует росту нейритов

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (MSC) обладают потенциальной терапевтической эффективностью при лечении неврологических заболеваний и повреждений. MSC взаимодействуют с клетками паренхимы головного мозга и изменяют их свойства посредством прямой межклеточной коммуникации и/или косвенной секреции факторов, способствуя тем самым функциональному восстановлению. В настоящем исследовании мы обнаружили, что лечение крыс, подвергнутых окклюзии средней мозговой артерии (MCAo), с помощью MSC значительно повышало уровень микроРНК-133b (miR-133b) в ипсилатеральном полушарии. In vitro уровни miR-133b в MSC и их экзосомах повышались после воздействия на MSC экстрактов ишемизированной ткани ипсилатерального полушария крыс, подвергнутых MCAo. Уровни miR-133b также повышались в первичных культурах нейронов и астроцитов, обработанных фракциями, обогащенными экзосомами, выделенными этими MSC. Нокдаун miR-133b в MSC подтвердил, что повышение уровня miR-133b в астроцитах обусловлено переносом этой микроРНК из MSC. Дополнительная верификация этой опосредованной экзосомами межклеточной коммуникации была выполнена с использованием люциферазной репортерной системы cel-miR-67 и модели совместного культивирования MSC и астроцитов. cel-miR-67 из MSC переносилась в астроциты посредством экзосом диаметром от 50 до 100 нм. Полученные данные свидетельствуют о том, что cel-miR-67, высвобождаемая из MSC, преимущественно содержалась в экзосомах. Ингибитор межклеточной коммуникации через щелевые контакты блокировал экзосомальную передачу микроРНК, подавляя высвобождение экзосом. В культивируемых нейронах, обработанных фракциями, обогащенными экзосомами, из MSC, подвергнутых воздействию экстрактов мозга через 72 часа после MCAo, значительно увеличивались число ветвей нейритов и их суммарная длина. Это исследование впервые продемонстрировало, что MSC взаимодействуют с клетками паренхимы головного мозга и могут регулировать рост нейритов посредством переноса miR-133b в нейральные клетки через экзосомы.