J NEUROINFLAMM:雪旺细胞来源的外泌体诱导星形胶质细胞上的toll样受体2增加，通过抑制脊髓损伤后CSPGs沉积促进恢复

脊髓损伤(SCI)对患者和社会来说都是毁灭性的灾难，世界卫生组织估计每年有25-50万人患有SCI，随着时间的推移，病变会重塑并由囊性空洞和疤痕形成组成，而这两者都有效地抑制轴突再生和神经元存活。在脊髓损伤后可部分促进或抑制轴突生长的多种分子中高度上调且主要由反应性星形胶质细胞产生的硫酸软骨素蛋白聚糖(CSPGs)可通过与其他细胞外基质分子形成非许可的神经元周围网而强烈抑制轴突生长，然而，CSPGs减弱神经元存活的内在机制仍不为人所知。

Toll样受体(TLRs)是跨膜蛋白，在模式识别受体中起关键作用，它们由巨噬细胞、小胶质细胞、星形胶质细胞、雪旺细胞(SCs)和神经元表达。轴突再生取决于有利于再生的微环境，一些研究结果表明，TLR2敲除会延迟坐骨神经病变后巨噬细胞的募集/激活，从而降低髓鞘碎片清除效率并抑制轴突再生和运动恢复，因此，研究者推测星形胶质细胞上TLR2的激活可能与CSPGs的释放和轴突再生的调控有关。

图片来源：https://doi.org/10.1186/s12974-021-02215-x

在周围神经系统中，SCs一方面可以促进损伤后轴突的去分化和增殖，另一方面清除髓鞘和轴突碎片。与此同时，雪旺细胞衍生的外泌体(SCDEs)已被用于修复中枢神经系统内的损伤，外泌体直径为10-150 nm的细胞外囊泡由磷脂双层膜组成，含有RNA、蛋白质和脂质。该研究系统地分析了SCDEs在TLR2上对参与脊髓损伤后CSPGs释放、神经元存活和运动功能恢复的星形胶质细胞的影响，证明了SCDEs可以诱导星形胶质细胞上TLR2的表达，从而导致通过NF-κB/PI3K途径减少CSPGs的分泌以及改善功能恢复。

SCDEs的表征 图片来源：https://doi.org/10.1186/s12974-021-02215-x

为了表征从小鼠原代培养的雪旺细胞中提取的SCDE，研究者检查了在外泌体上表达的三种标记物：CD9、CD63和Alix，此外，通过透射电子显微镜(TEM)确定的SCDE的大小范围为40 -100nm，这为分离出的SCDE提供了额外的证据。

SCDEs改善了体内SCI后的功能恢复 图片来源：https://doi.org/10.1186/s12974-021-02215-x

为了确定SCDEs对SCI后神经功能恢复潜力的影响，该研究通过免疫荧光染色检查了SCI后4周时5-羟色胺(5-HT)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达，结果表明，相对于PBS组，注射SCDEs后GFAP水平显著增加并且向下游传输的神经递质明显更多。为了进一步研究SCDEs 对运动功能恢复的贡献，进行了并行后肢运动功能评分试验(BMS)以证明SCDEs组的运动功能恢复显著高于PBS组，使用Catwalk自动步态分析系统进行步态分析，结果表明SCDEs组小鼠在步幅、印迹长度和后肢印迹面积等定量信息方面比PBS组小鼠恢复得更好。这些数据表明SCDEs可以增加星形胶质细胞的表达并改善SCI后小鼠的神经功能和运动功能恢复。

SCDEs诱导的星形胶质细胞TLR2表达上调是通过NF-κB/PI3K信号通路 图片来源：https://doi.org/10.1186/s12974-021-02215-x

为了解详细的分子机制并确定NF-κB依赖性信号通路在体内和体外调节星形胶质细胞TLR2 表达中的重要性，该研究进行了蛋白质印迹试验(WB)，结果表明NF-κB/PI3K通路在降低星形胶质细胞TLR2表达中起关键作用。同时，还利用WB验证了NF-κB/PI3K通路能够调节TLR2表达、星形胶质细胞数量和CSPGs释放，结果表明，NF-κB激酶抑制剂(IKK)抑制剂SC-514(ab144415,Abcam)分别能够减弱TLR2水平以响应SCDEs，减少星形胶质细胞分布并增强CSPGs释放。这些数据表明星形胶质细胞上由SCDEs诱导的TLR2表达上调是由NF-κB/PI3K 信号通路触发的。

该研究结果表明，SCDEs可以通过NF-κB/PI3K信号通路增加星形胶质细胞上的TLR2表达来减少CSPGs沉积，从而促进SCI后小鼠的功能恢复。然而，关于CSPGs分泌细胞之一的星形胶质细胞的研究存在争议，但该研究结果为脊髓损伤的治疗提供了潜在的治疗方法，在未来的应用上还需要进一步验证。（生物谷 bioon）

参考文献

Dayu Pan et al. Increasing toll-like receptor 2 on astrocytes induced by Schwann cell-derived exosomes promotes recovery by inhibiting CSPGs deposition after spinal cord injury. JOURNAL OF NEUROINFLAMMATION (2021 Aug 09) doi：https://doi.org/10.1186/s12974-021-02215-x