摘要目的 通过电凝法阻断小鼠大脑中动脉构建中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型,研究人羊膜间充质干细胞(human amniotic mesenchymal stem cells,hAMSCs)来源的外泌体(exosome,EXO)改善缺血性脑卒中及调控神经细胞铁死亡(ferroptosis)损伤的作用机制.方法 将32只6～8周龄SPF级雄性C57BL/6J小鼠随机分为假手术组(Sham)、模型组(MCAO)、模型+生理盐水组(MCAO+NaCl)、模型+外泌体组(MCAO+EXO),每组8只.使用电凝法建立小鼠大脑MCAO模型,Sham组暴露大脑中动脉但不实施电凝;在电凝造模24 h前,向MCAO+EXO组小鼠尾静脉注射100 μL来自hAMSCs培养上清液的外泌体(9.5×1011个/mL),向MCAO+NaCl组小鼠尾静脉注射同体积生理盐水.造模24 h后,采用Longa神经功能缺损评分法评价各组小鼠的运动神经功能损害程度;通过2,3,5-三苯基氯化四氮唑染色法评估各组小鼠脑梗死体积占比差异;通过HE染色法评估各组小鼠缺血部位脑组织中神经细胞形态学差异.通过微量比色法评估各组小鼠脑梗死区及其周围组织中亚铁离子(Fe2+)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、总谷胱甘肽(total glutathione,total GSH)、氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)和还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量差异.通过实时荧光定量PCR法检测各组小鼠脑梗死区及其周围组织中铁死亡相关因子包括核因子-红细胞系2相关因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,NRF2)、溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)的mRNA表达水平.通过蛋白质印迹法检测各组小鼠脑梗死区及其周围组织中NRF2、SLC7A11和GPX4蛋白表达水平.结果 相较于MCAO组,MCAO+EXO组的Longa评分显著降低(P<0.01).MCAO组小鼠脑组织出现明显梗死灶,MCAO+EXO组相较MCAO组的脑梗死体积占比显著减少(P<0.001).与Sham组相比,MCAO组出现神经细胞空泡变性,细胞核固缩、碎裂,细胞核结构不清晰,神经细胞排列杂乱.相较于MCAO组,MCAO+EXO组小鼠的神经细胞结构较为完整,细胞核大而规整,位于细胞中央.MCAO组小鼠的脑梗死区及周围组织中Fe2+和MDA含量较Sham组显著增加(P<0.001),MCAO+EXO组的Fe2+和MDA含量较MCAO组显著减少(P<0.01).相较于Sham组,MCAO模型组小鼠的total GSH、GSSG、GSH含量均显著减少(P<0.01);相较于MCAO组,MCAO+EXO组小鼠的total GSH、GSH含量显著增加(P<0.001),GSSG含量无显著变化(P>0.05).相较于Sham组,MCAO组小鼠的NRF2、SLC7A11、GPX4 mRNA和蛋白表达水平均显著降低(P<0.01,P<0.001);相较于MCAO组,MCAO+EXO组的NRF2、SLC7A11、GPX4 mRNA及蛋白表达水平均显著升高(P<0.05).结论 在小鼠MCAO模型中,尾静脉注射hAMSCs来源的外泌体可以改善小鼠运动功能,减少梗死面积,保护神经细胞形态,降低神经损伤程度.外泌体可能通过激活NRF2/SLC7A11/GPX4通路,减少MCAO模型小鼠的脑神经细胞铁死亡而发挥保护作用.