间充质干细胞来源的细胞外囊泡通过抑制NLRP3炎性小体活化减轻间质性膀胱炎大鼠的神经炎症和机械性异常性疼痛

背景：脊髓背角（SDH）中的神经炎症在间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征（IC/BPS）的发病机制中起重要作用。间充质干细胞来源的细胞外囊泡（MSC-EVs）在治疗多种疾病中发挥有效的抗炎活性。本研究旨在确定MSC-EVs对IC的治疗效果，并进一步探讨其减轻神经炎症的潜在机制。方法：通过腹腔注射环磷酰胺（50 mg/kg，每3天一次，共3次）建立雌性IC大鼠模型。通过腹腔注射MCC950（10 mg/kg）抑制NLRP3炎性小体。通过超速离心从人脐带间充质干细胞培养上清中分离MSC-EVs，然后鞘内注射到IC大鼠体内（20 μg溶于10 μl PBS，隔日一次，共3次）。使用von Frey纤维丝采用up-down法评估耻骨上机械性异常性疼痛，并通过尿动力学检查排尿频率。通过Western blot分析检测L6-S1脊髓背角中NLRP3炎性小体成分（NLRP3和Caspase-1）、胶质细胞标志物（IBA-1和GFAP）、促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-18）以及TLR4/NF-κB信号通路（TLR4、p65 NF-κB和磷酸化p65 NF-κB）的表达。通过免疫荧光共染色检测NLRP3在脊髓背角中的细胞定位。结果：IC大鼠脊髓背角神经元中NLRP3炎性小体被激活。NLRP3炎性小体激活促进了IC大鼠胶质细胞的激活和脊髓神经炎症过程，并与耻骨上机械性异常性疼痛和排尿频繁相关。鞘内注射MSC-EVs减轻了IC大鼠的耻骨上机械性异常性疼痛和排尿频繁，抑制了胶质细胞的激活，并减轻了脊髓背角的神经炎症。此外，MSC-EV治疗显著抑制了NLRP3炎性小体和TLR4/NF-κB信号通路的激活。结论：NLRP3炎性小体激活参与IC的神经炎症。鞘内注射MSC-EVs通过抑制NLRP3炎性小体的激活减轻IC的神经炎症和机械性异常性疼痛，TLR4/NF-κB信号通路可能是潜在的调节靶点。