BMSC 由来のエクソソームは HMGB1/NF-κB 経路を遮断することで煙の吸入肺損傷を緩和します

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Life Sci..2020 Jul;257:118042. S0024-3205(20)30792-X. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118042.Epub 2020-07-01.

BMSC 由来のエクソソームは HMGB1/NF-κB 経路を遮断することで煙の吸入肺損傷を緩和します

BMSC-derived exosomes alleviate smoke inhalation lung injury through blockade of the HMGB1/NF-κB pathway.

Bin Xu
Chun-Xia Gan
Si-Si Chen
Jia-Qi Li
Ming-Zhuo Liu
Guang-Hua Guo

PMID: 32621926 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118042.

抄録

研究テーマ:

骨髄間葉系幹細胞（BMSC）由来エクソソームの煙吸入肺障害における役割を検討する。

AIMS: To investigate the role of bone marrow mesenchymal stem cell (BMSC)-derived exosomes in smoke inhalation lung injury.

主な方法:

本研究では、まずBMSCからエキソソームを単離し、ウエスタンブロットと透過型電子顕微鏡で同定した。次に、BMSC由来のエクソソームをin vitroおよびin vivoの煙吸入肺損傷モデルの治療に使用した。肺組織の病理学的変化、炎症性因子およびアポトーシス関連因子のレベル、HMGB1 および NF-κB の発現を測定し、BMSC 由来エクソソームの治療効果を評価した。

MAIN METHODS: In this study, we initially isolated exosomes from BMSCs and identified them by western blot and transmission electron microscopy. BMSC-derived exosomes were then used to treat in vitro and in vivo models of smoke inhalation lung injury. Pathologic alterations in lung tissue, the levels of inflammatory factors and apoptosis-related factors, and the expression of HMGB1 and NF-κB were determined to evaluate the therapeutic effect of BMSC-derived exosomes.

重要な発見:

その結果、BMSC由来エクソソームは煙の吸入による傷害を緩和できることがわかった。その結果、煙の吸入により炎症性因子やアポトーシス関連因子のレベルが上昇し、HMGB1 と NF-κB の発現が増加したが、BMSC 由来のエクソソームによりこれらの上昇は逆転した。また、HMGB1 の過剰発現により、炎症性因子、アポトーシス関連因子、NF-κB の発現がエクソソームにより減少した。

KEY FINDINGS: We found that BMSC-derived exosomes could alleviate the injury caused by smoke inhalation. Smoke inhalation increased the levels of inflammatory factors and apoptosis-related factors and the expression of HMGB1 and NF-κB, and these increases were reversed by BMSC-derived exosomes. HMGB1 overexpression abrogated the exosome-induced decreases in inflammatory factors, apoptosis-related factors and NF-κB.

意義:

これらの結果は、BMSC由来のエキソソームがHMGB1/NF-κB経路を阻害することで、煙の吸入肺損傷を効果的に緩和できることを示しており、非細胞療法であるエキソソームが吸入肺損傷の治療戦略の可能性を示唆している。

SIGNIFICANCE: Collectively, these results indicate that BMSC-derived exosomes can effectively alleviate smoke inhalation lung injury by inhibiting the HMGB1/NF-κB pathway, suggesting that exosome, a noncellular therapy, is a potential therapeutic strategy for inhalation lung injury.