负载apelin的沃顿胶间充质干细胞来源的小细胞外囊泡增强2型糖尿病的胰岛素敏感性：一种新的治疗方法

背景：2型糖尿病（T2DM）以β细胞功能障碍和胰岛素抵抗（IR）为特征，治疗面临巨大挑战。Apelin是一种脂肪细胞来源的因子，在改善IR方面显示出前景；然而，其靶向性差且半衰期短。在本研究中，利用源自沃顿胶间充质干细胞（WJ-MSCs）的工程化小细胞外囊泡（sEVs）负载apelin，以解决apelin治疗应用的局限性。方法：转导WJ-MSCs以获得负载过表达apelin的工程化sEVs（apelin-MSC-sEVs）和对照sEVs（MSC-sEVs）。对T2DM小鼠注射apelin-MSC-sEVs和MSC-sEVs，并进行血糖监测、葡萄糖和胰岛素耐量试验、共聚焦显微镜和免疫细胞化学分析。采用3T3-L1脂肪细胞的IR模型，通过western blotting检测各组GLUT4表达；通过测量Akt和AMPK信号及磷酸化的变化确定受影响的通路。结果：成功工程化后，WJ-MSCs表现出显著的apelin过表达。基因修饰并未对sEVs的特征产生不利影响，从表面蛋白标记、形态到粒径，但产生了apelin过表达的sEVs。Apelin-MSC-sEVs处理显著增强了3T3-L1脂肪细胞和T2DM小鼠脂肪组织中Akt和AMPK通路活性。此外，与对照sEVs处理的小鼠相比，负载apelin的sEVs显著降低了血浆葡萄糖水平，增加了胰腺β细胞增殖，改善了胰岛素和葡萄糖耐量，并调节了促炎细胞因子谱。结论：我们的研究开发了源自WJ-MSCs的新型基因工程负载apelin的sEVs，并证明了它们在增强胰岛素敏感性和调节炎症反应方面的强大作用，强调了它们在T2DM管理中的治疗前景。这些发现为使用负载apelin的sEVs开发临床上可行的T2DM人类治疗方法开辟了新途径。