Ziel der Studie ist es, die Wirkung von aus Weißdorn gewonnenen exosomähnlichen Nanovesikeln (HDELNs) auf durch Trimethylamin-N-oxid (TMAO) induzierte Schäden an menschlichen Nabelvenen-Endothelzellen (HUVECs) sowie deren Mechanismen zu untersuchen. Methoden: Primäre HUVECs wurden in speziellem Medium kultiviert; HDELNs wurden aus Weißdorn mittels differentieller Zentrifugation und Saccharose-Dichtegradientenzentrifugation isoliert. Die Identifikation erfolgte durch Transmissionselektronenmikroskopie, Nanopartikel-Tracking-Analyse, Coomassie-Blau-Färbung und Western Blotting. (1) Kontrollgruppe (normal kultivierte HUVECs), TMAO-Konzentrationsgradientgruppen (150, 300, 600, 900, 1800, 3600 μmol/L, 24 h Behandlung), Zeitgradienten (900 μmol/L TMAO Behandlung für 4, 8, 12, 24, 48 h), HDELNs-Konzentrationsgradientgruppen (1×10^6 bis 1×10^11 Partikel/ml, 24 h). Zellviabilität gemessen mit CCK-8; Proteinexpression von ICAM-1, VCAM-1, MMP-9 und IL-1β mit Western Blot. (2) Gruppen: Kontrolle, TMAO, HDELNs, TMAO+HDELNs; Zellviabilität und Expressionsniveaus von ICAM-1, VCAM-1, MMP-9, IL-1β, eNOS, PPAR-γ; PPAR-γ mRNA Expression mittels qPCR; ATP-Gehalt, SOD-Aktivität, mitochondriales Membranpotenzial, ROS und Superoxid mittels Fluoreszenz getestet. (3) Zusätzlich Behandlungen mit verschiedenen Konzentrationen von PPAR-γ Hemmern (T0070907) und Agonisten (Rosiglitazon) zusammen mit TMAO und HDELNs. (4) Kombinierte Evaluierung. Ergebnisse: Differentialzentrifugation und Saccharose-Dichtegradientenzentrifugation ermöglichen die Isolierung homogener exosomähnlicher Nanovesikel mit Doppelmembran aus Weißdorn. Coomassie-Blau-Färbung zeigte Proteinbänder in HDELNs. CCK-8 zeigte signifikanten Rückgang der Zellvitalität bei 900 μmol/L TMAO 24 h (P<0.01), HDELNs stellten Vitalität wieder her (P<0.01). Western Blot zeigte Anstieg von ICAM-1, VCAM-1, MMP-9, IL-1β und Abfall von eNOS (P<0.01) unter TMAO, reversibel durch HDELNs (P<0.05). Luciferase-Assay zeigte ATP-Abfall (TMAO-induziert) und Wiederherstellung durch HDELNs. SOD-Aktivität (SOD2) war durch TMAO vermindert (P<0.01), durch HDELNs wieder erhöht (P<0.001). Fluoreszenzsonden zeigten erhöhte ROS und verminderte mitochondriale Membranpotenziale unter TMAO, umkehrbar durch HDELNs (P<0.01 bzw. P<0.001). Western Blot und qPCR zeigten verminderten PPAR-γ Ausdruck unter TMAO, wiederhergestellt durch HDELNs. Der PPAR-γ Antagonist T0070907 (30 μmol/L) blockierte den reparativen Effekt von HDELNs, während der Agonist Rosiglitazon (50 μmol/L) diesen verstärkte (P<0.05). Fazit: HDELNs lindern signifikant TMAO-induzierten Schaden an HUVECs vermutlich über den PPAR-γ Signalweg.

Arteriosklerose;pflanzliche Exosomen;Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor γ