近日在《Stem Cells and Development》期刊杂志上发表题为《Bone Marrow Stromal Cell-Derived Exosomes promote muscle healing following contusion through macrophage polarization》的文章。在这项研究中，使用梯度离心从BMSC的上清液中分离和纯化外泌体。纳米粒子跟踪分析，透射电子显微镜和蛋白质印迹被用来鉴定外泌体。使用ECHO正倒置一体荧光显微镜对HE染色，Masson染色和免疫荧光的肌肉样本进行成像。后得到的结论：BMSC-Exos通过改变巨噬细胞的极化状态抑制炎症反应，减轻了小鼠的肌肉挫伤损伤并促进了肌肉的愈合。
背景介绍：
骨骼肌挫伤是运动医学和临床常见的损伤之一。由于挫伤后局部纤维化形成，受伤的肌肉很容易再次受伤，骨骼肌纤维化被证明与损伤初期的过度炎症反应有关，而与炎症浸润密切相关的巨噬细胞被发现在骨骼肌的愈合过程中起着至关重要的作用。如何调节巨噬细胞极化仍然是肌肉愈合的重要问题。
近的研究表明，骨髓基质细胞源性外泌体（BMSC-Exos）可以影响炎症和组织恢复。因此，作者假设BMSC-Exos可以通过影响巨噬细胞极化来下调炎症反应，从而促进挫伤后骨骼肌的愈合。在这项研究中，作者从BMSC中分离了BMSC-Exos，在体内和体外测试了它们的功能，并研究了BMSC-Exos对巨噬细胞免疫调节和肌肉愈合影响的潜在机制。
实验方法：
通过粒度分析、透射电镜和Western Blot方法鉴定外泌体，为了检查靶蛋白的表达和位置，在TA（胫前肌）切片上进行了免疫荧光染色。使用的一抗是抗CD206，抗α-SMA，抗MyoD和抗Pax7，DAPI用于定位细胞核，通过荧光显微镜（ECHO Revolve，美国）观察图像。
结果：
总体外观，相对重量，形态特征：挫伤损伤后3d，挫伤组的TA肌肉比BMSC-Exos组的肌肉血肿更大（图3A）。两组之间在第三天，TA肌肉的相对肌肉重量也显著不同，挫伤组的TA肌肉较重（图3B）。
对于HE染色，在阴性对照组中，肌肉纤维规则且密集地排列。但是，在挫伤组中，随着时间的流逝，肌肉纤维变得越来越分散，许多增殖的胶原纤维占据了肌肉纤维的空间，这些现象在BMSC-Exos组中得到了改善。Masson染色中，在挫伤组中观察到大量胶原纤维，而BMSC-Exos治疗在所有时间点均显著减少了纤维化区域（图3C-D）。
此外，为了进一步检查纤维化状况，作者对平滑肌肌动蛋白α（α-SMA）进行了免疫荧光染色。形态学结果表明，BMSC-Exos治疗显著降低了挫伤在不同时间点引起的高蛋白表达和α-SMA的广泛分布（图4）。巨噬细胞耗竭后，BMSC-Exos的抗纤维化作用受到抑制，挫伤和BMSC-Exos治疗组在第14天均观察到大的纤维化区域和广泛分布的α-SMA蛋白。
为了确定卫星细胞的不同成肌状态，进行了Pax7和MyoD的共定位。形态上，从受伤后3天开始，总的Pax7 + / MyoD +卫星细胞显著增加。显然，BMSC-Exos治疗组的数量多于挫伤组和阴性对照组。在三个不同的组中，相对的Myod蛋白表达也呈现出类似的趋势（图5D）。综上所述，BMSC-Exos注射液可在早期促进肌肉再生。
结论：
研究表明局部使用BMSC-Exos可以减少挫伤后的纤维化组织，增强肌肉再生并改善骨骼肌的生物力学特性。BMSC-Exos通过促进M2巨噬细胞极化，抑制了受伤肌肉的炎性微环境。作者的研究为BMSC-Exos在临床实践中可用于肌肉愈合提供了有力的支持。
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