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目的脑缺血再灌注(ischemic reperfusion,I/R)损伤通常会导致细胞凋亡,氧化应激等现象的发生,而线粒体在各种细胞过程中起着关键的作用。在脑缺血的情况下,线粒体能够产生过量的活性氧(ROS),而过量的ROS积累会通过激活线粒体介导的细胞凋亡途径而引起进一步的缺血性损伤,因此通过减少ROS的积累来改善缺血性中风大脑的恢复至关重要。姜黄素(curcumin,cur)是从植物姜黄中分离出来的一种天然抗氧化剂,具有抗氧化,清除自由基,抗凋亡和神经保护的作用,但是由于其化学不稳定性以及难以穿过血脑屏障(Blood Brain Barrier,BBB)使其应用受到极大限制。外泌体(Ex)作为天然的载体系统,具有较高的生物相容性,更重要的是其能够有效地通过BBB。因此,本研究选择具有独特优势的巨噬细胞来源的外泌体作为一种载体,通过与巨噬细胞共培养的方式装载cur来提高cur的稳定性及靶向性。同时通过TTC染色,神经功能评分,免疫荧光和蛋白免疫印迹实验探讨了外泌体姜黄素(Ex-cur)对于减轻脑缺血再灌注大鼠的损伤作用及机制的研究。方法本研究首先建立cur含量的UV测定方法,对其线性、精密度、重复性、回收率等方法学进行考察;通过正交实验筛选制备Ex-cur的最优制备方法;通过梯度超速离心法制备Ex-cur,并考察Ex-cur的形态、粒径、Zeta电位、标志蛋白、稳定性、血脑屏障穿透率、包封率等参数;利用免疫荧光和活体成像实验,评估了Ex-cur的脑靶向性;通过TTC染色、神经功能评分、免疫荧光实验,探索了Ex-cur对缺血再灌注大鼠的神经保护作用;通过免疫荧光和蛋白免疫印迹实验,探讨了Ex-cur对大鼠缺血区域的细胞内ROS的积累、线粒体的膜电位及线粒体中细胞色素c释放的影响;接着又通过蛋白免疫印迹实验,考察Ex-cur对线粒体诱导的细胞凋亡相关蛋白(Bax、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3)的表达情况的影响。结果本研究建立的cur的UV定量分析方法的线性、精密度、重复性、回收率等均符合方法学要求。通过正交实验筛选出制备Ex-cur的最优制备方法:细胞与药物共孵育的时间为24 h,药物作用的浓度为40μg/m L,细胞密度为85%。制备的Ex-cur结构完整,形态均匀,粒径均一,稳定性良好,具有较强的通过血脑屏障的能力。免疫荧光和活体成像实验结果显示,Ex-cur具有良好的脑靶向能力,能够到达缺血病变区域,并且与神经元细胞很好地共定位。TTC染色和神经功能评分结果显示,Ex-cur能够减少缺血再灌注大鼠的梗死体积,改善神经功能,说明Ex-cur对缺血再灌注大鼠脑损伤的保护作用。免疫荧光和蛋白免疫印迹实验结果显示,Ex-cur能够有效地降低细胞内ROS的积累,提高线粒体的膜电位,并且抑制线粒体中细胞色素c的释放,进而减轻了由于脑缺血再灌注损伤所引起的线粒体的损伤。蛋白免疫印迹实验结果显示,Ex-cur能够下调Bax、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3凋亡相关蛋白的表达水平,说明Ex-cur能够逆转线粒体功能障碍并且抑制了脑缺血再灌注损伤所诱导的细胞凋亡。结论本文制备的巨噬细胞来源的外泌体装载cur,在脑缺血再灌注的大鼠中,Ex-cur能够靶向缺血脑的梗死区域,并且通过降低病灶区域细胞内ROS的积累,提高线粒体的膜电位,抑制线粒体中细胞色素c的释放,进而减轻了由于脑缺血再灌注损伤所引起的线粒体损伤。这些发现为Ex-cur恢复脑I/R损伤的潜在临床治疗提供了有益的实验证据。