2024年12月25日,南京大学的研究团队在《Advanced Science》杂志上在线发表了题为“ShK-modified UCMSCs Inhibit M1-Like Macrophage Polarization and Alleviate Osteoarthritis Progression via PI3K/Akt Axis”的研究成果,揭示了Kv13作为骨关节炎(OA)的潜在治疗靶点。研究证明了利用ShK转基因工程UCMSC作为治疗手段的有效性,值得注意的是,作者应用了汉恒生物提供的ShK过表达慢病毒产品构建了稳定表达分泌型ShK多肽的工程化UCMSC细胞。
研究成果概述
研究首先探讨了Kv13在OA患者及小鼠OA模型中的M1巨噬细胞中的表达情况。结果显示,OA滑膜中M1巨噬细胞的Kv13表达显著高于非OA滑膜。通过免疫荧光(IF)实验,作者确认了Kv13在M1巨噬细胞中的存在,这为后续的治疗靶点提供了有力参考。
Kv13抑制剂ShK的作用
为了了解Kv13对M1巨噬细胞极化的影响,团队使用LPS处理RAW2647细胞诱导M1巨噬细胞极化。结果表明,Kv13抑制剂ShK有效阻止了经典炎症因子(如iNOS和COX2)的表达上调,并逆转了LPS诱导的细胞炎症反应。此外,ShK对PI3K/Akt通路的抑制作用进一步降低了炎症因子的表达。
体外实验显示ShK可抑制OA进展
作者还进行了相关体外实验,结果表明在LPS处理的RAW2647细胞上清液中,ShK处理后的ADTC5软骨细胞显示出明显的炎症表型减轻,提示ShK通过抑制Kv13的作用,有助于减缓OA的病理进展。
体内实验验证治疗效果
在小鼠OA模型中,注射Kv13抑制剂ShK显著改善了DMM模型的病理表现,包括减少了巨噬细胞浸润和滑膜增生。与对照组相比,接受ShK治疗的小鼠显示出更好的关节软骨厚度和更光滑的关节表面,这一结果进一步验证了ShK作为潜在OA治疗方案的有效性。
工程化UCMSCs的应用
为了获取能够分泌ShK的UCMSC,作者通过慢病毒转染获得过表达ShK的细胞株。实验结果表明,这些工程化的UCMSCs能够有效抑制M1巨噬细胞的炎症因子产生,表明它们在OA治疗中的潜力。
总 结
综合以上研究结果,抑制Kv13能够通过巨噬细胞内的PI3K/Akt通路减少氧化应激(ROS)和M1极化。此外,开发的具有持续释放特性的88858cc永利官网工程化UCMSC展现了作为OA治疗新策略的独特优势。该研究为慢性炎症性疾病的治疗提供了一种新的手段,前景广阔。