近年来有一些研究表明骨髓间充质干细胞（BMSCs）能促进脊髓损伤后运动功能的恢复，然而其具体机制未明。近日，浙江大学基础医学院王琳琳副教授和张晓明教授研究团队在生物医学1区杂志《Theranostics》(IF:8.)上发表论文，报道了BMSCs将线粒体转移给受损神经元的现象，其转移机制可能与缝隙连接有关。该研究结果为脊髓损伤病人提供了潜在可行的一种采用干细胞来源的线粒体的治疗方法。
线粒体是产生三磷酸腺苷（ATP）的双层膜的真核细胞的细胞器，在细胞信号转导、生长分化、坏死和凋亡等生物活动中发挥重要的作用。在创伤性脊髓损伤时会发生多种病理生理改变，包括线粒体功能障碍、氧自由基增多、细胞钙离子动态平衡紊乱、神经元凋亡等等，都与线粒体密切相关。基于目前已有一些文献证明了BMSCs能修复脊髓损伤以及星形胶质细胞来源的线粒体促进缺血损伤的神经元存活的重要发现，该团队提出了研究假说，即BMSCs来源的线粒体能够改善神经元的存活促进脊髓损伤后运动功能恢复。
该团队通过直接共培养和Transwell共培养两种培养体系，首次发现了线粒体从BMSCs转移到受损神经元现象。线粒体转移可能存在两种途径，第一种是通过类似TNTs结构输送到损伤的神经元中；第二种是旁分泌，即BMSCs将线粒体分泌到培养基中，再被受损的神经元摄取。深入研究表明线粒体的转移机制可能与缝隙连接通道有关。体外实验证实了线粒体的转移增加了受损神经元的ATP含量，改善了能量代谢，促进了神经元的存活；在大鼠脊髓损伤模型中，将BMSCs来源的线粒体直接移植到损伤脊髓处，检测到线粒体可被神经元所摄取。与单纯的脊髓损伤组相比，移植了BMSCs的脊髓损伤组与移植了BMSCs来源的线粒体的脊髓损伤组，细胞凋亡程度都同样减轻了，运动评分都显著提高。线粒体移植属于Cell-FreeTherapy，具有一定的优势：1）具有相对较低的免疫原性；2）可以通过扩增干细胞大量获得；3）具有与干细胞相似的保护作用。这项研究结果为今后采用干细胞来源的线粒体应用于脊髓损伤的临床治疗提供了新的思路。
浙江大学基础医学院的王琳琳副教授和张晓明教授为该文章的共同通讯作者，课题组成员李何阳子、王超、何腾为该文章的共同第一作者。
参考文献：
LiH,WangC,HeT,ZhaoT,ChenYy,ShenYl,ZhangX,WangLl.MitochondrialTransferfromBoneMarrowMesenchymalStemCellstoMotorNeuronsinSpinalCordInjuryRatsviaGapJunction.Theranostics;9(7):-.doi:10./thno..
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