目的 观察人脐带间充质干细胞衍生的外泌体(human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes,HUC-MSC-Exo)对新生大鼠脑白质损伤(white matter injury,WMI)小胶质细胞极化的影响。 方法 将3日龄Sprague-Dawley大鼠随机分成假手术(Sham)组、缺氧缺血(hypoxia-ischemia,HI)组和HUC-MSC-Exo组纳入研究,每组12只大鼠。采用单侧颈总动脉结扎联合缺氧(8%氧气和92%氮气)构建WMI大鼠模型;超高速离心法提取外泌体(exosomes,Exo)并通过纳米流式、免疫印迹实验和透射电镜进行表征;脑立体定位仪辅助下侧脑室移植Exo(2×108粒子/μL)并于HI后14 d进行脑组织样本获取。苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察脑组织形态学改变;尼氏染色观察脑组织尼氏小体形成;劳克坚劳蓝(luxol fast blue,LFB)染色观察脑组织髓鞘的形成;免疫荧光染色观察离子钙结合适配器分子1(ionic calcium binds adaptor molecule 1,Iba1)的定位表达;免疫印迹实验检测分化簇86(cluster of differentiation 86,CD86)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和CD206、精氨酸酶1(arginase-1,Arg-1)、IL-10、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)蛋白表达水平。 结果 纳米流式、免疫印迹实验和透射电镜结果显示,HUC-MSC-Exo粒子直径处于30~150 nm之间,呈现类椭圆形态并可见膜状结构,Exo标志物CD9、CD63、TSG101阳性而calnexin阴性表达。HE染色、尼氏染色和LFB染色显示,与Sham组相比,HI组出现脑组织结构破坏,表现为细胞形态改变、神经纤维排列紊乱及空泡化,尼氏小体溶解甚至消失,髓鞘形成受阻;HUC-MSC-Exo明显逆转了HI组病理学改变。免疫荧光染色和免疫印迹实验结果显示,小胶质细胞标志物Iba1主要表达于脑室下区(subventricular zone,SVZ),与Sham组相比,HI后SVZ区Iba1蛋白表达增加(t = 15.95、20.31,P < 0.01);HUC-MSC-Exo明显降低了HI组Iba1蛋白表达(t = 10.35、11.01,P < 0.01)。免疫印迹实验结果显示,与Sham组相比,HI后M1小胶质细胞标志物(CD86和iNOS)和促炎细胞因子(TNF-α和IL-1β)的表达均明显增加(t = 10.98、7.68、15.13、13.13,均P < 0.01),M2小胶质细胞标志物(CD206和Arg-1)和抗炎细胞因子(IL-10和TGF-β)的表达亦增加(t = 14.26、9.38、8.82、7.42,均为P < 0.01);与HI组相比,HUC-MSC-Exo降低了CD86、iNOS、TNF-α和IL-1β的蛋白表达(t = 9.79、5.81、8.06、7.03,均P < 0.01)而增加了CD206、Arg-1、IL-10和TGF-β的蛋白表达水平(t = 12.90、8.16、8.98、9.49,均P < 0.01)。 结论 HUC-MSC-Exo通过调控小胶质细胞极化减轻新生大鼠WMI。