S'abonner

ADSC-Exos enhance functional recovery after spinal cord injury by inhibiting ferroptosis and promoting the survival and function of endothelial cells through the NRF2/SLC7A11/GPX4 pathway - 29/02/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.116225 
Shengting Wu 1, Zhiheng Chen 1, Yinghao Wu 1, Qiang Shi, Erzhu Yang, Baokun Zhang, Yuxuan Qian , Xiaofeng Lian , Jianguang Xu
 Department of Orthopedic Surgery, Shanghai Sixth People's Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, 600 Yishan Road, Shanghai 200233, China 

Corresponding authors.

Abstract

Background

Spinal cord injury (SCI) is a devastating disease that causes major motor, sensory and autonomic dysfunctions. Currently, there is a lack of effective treatment. In this study, we aimed to investigate the potential mechanisms of Exosomes from adipose-derived stem cells (ADSC-Exos) in reducing ferroptosis and promoting angiogenesis after spinal cord injury.

Methods

We isolated ADSC-Exos, the characteristics of which were confirmed. In vitro, we tested the potential of ADSC-Exos to promote the survival and function of human brain microvascular endothelial cells (HBMECs) and analyzed the ferroptosis of HBMECs. In vivo, we established rat models of SCI and locally injected ADSC-Exos to verify their efficacy.

Results

ADSC-Exos can reduce reactive oxygen species (ROS) accumulation and cell damage induced by an excessive inflammatory response in HBMECs. ADSC-Exos inhibit ferroptosis induced by excessive inflammation and upregulate the expression of glutathione peroxidase 4(GPX4) in HBMECs. It can also effectively promote proliferation, migration, and vessel-like structure formation. In vitro, ADSC-Exos improved behavioral function after SCI and increased the number and density of blood vessels around the damaged spinal cord. Moreover, we found that ADSC-Exos could increase nuclear factor erythroid-2-related factor 2(NRF2) expression and nuclear translocation, thereby affecting the expression of solute carrier family 7 member 11(SLC7A11) and GPX4, and the NRF2 inhibitor ML385 could reverse the above changes.

Conclusion

Our results suggest that ADSC-Exos may inhibit ferroptosis and promote the recovery of vascular and neural functions after SCI through the NRF2/SLC7A11/GPX4 pathway. This may be a potential therapeutic mechanism for spinal cord injury.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




ga1

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

ADSC Exos can promote repair of nerve and vascular function by reducing endothelial cell ferroptosis after SCI.
Inhibition ferroptosis of endothelial cells can protect vascular function and eventually promote vascular regeneration.
Mechanistically, ADSC Exos can partially inhibit ferroptosis by activating the NRF2-SLC7A11-GPX4 pathway.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : SCI, HMBEC, ADSC, BBB, ROS, MDA, 4HNE, NRF2, SLC7A11, GPX4, H&E, OGD/R, FTH-1, VEGF, vWF, GADPH

Keywords : Spinal cord injury, Ferroptosis, Angiogenesis, Adipose stem cell, Exosomes, Nuclear factor E2


Plan


© 2024  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 172

Article 116225- mars 2024 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Canine glioblastoma-derived extracellular vesicles as precise carriers for glioblastoma imaging: Targeting across the blood-brain barrier
  • Alessandro Villa, Zemira De Mitri, Simona Vincenti, Elisabetta Crippa, Laura Castiglioni, Paolo Gelosa, Monica Rebecchi, Delfina Tosi, Electra Brunialti, Anna Oevermann, Monica Falleni, Luigi Sironi, Lorenzo Bello, Vincenzo Mazzaferro, Paolo Ciana
| Article suivant Article suivant
  • Ultrasound image-guided cancer gene therapy using iRGD dual-targeted magnetic cationic microbubbles
  • Yao Zhu, Gulzira Arkin, Wei Zeng, Yalan Huang, Lili Su, Fengjuan Guo, Jiayu Ye, Guanxi Wen, Jinfeng Xu, Yingying Liu

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.