Intervertebral disc degeneration (IDD) is the main cause of lower back pain (LBP), and puzzles massive individuals worldwide. Mesenchymal stem cells (MSCs) transplantation has been demonstrated to potentially ameliorate IDD progression, while the underlying mechanism has not been fully explained. Interleukin-1β (IL-1β) was used to induce nucleus pulposus cells (NPCs) injury. Bone marrow MSCs-derived exosomes were isolated using the super centrifugation method, and characterized using Transmission electron microscopy (TEM) and western blot. Cell viability was determined by MTT, while apoptosis was measured by Annexin-V staining using flow cytometry. miR-142-3fp and gene expressions were measured by real-time PCR. The protein expressions were determined by western blot. Herein, we found exosomes from bone marrow MSCs are circular vesicles, about 80 nm in diameter, and with robust expression of TSG101 and CD63, but without of Calnexin. MSCs exosomes alleviated NPCs apoptosis by reducing IL-1β-induced inflammatory cytokines secretion and MAPK signaling activation. Additionally, MSCs exosomes inhibited NPCs apoptosis and MAPK signaling by delivering miR-142-3p that targets mixed lineage kinase 3 (MLK3). Overexpression of MLK3 abolished the effects of MSCs exosomes on the inflammatory condition, cell apoptosis, and MAPK signaling activation in NPCs. The results confirmed that bone marrow MSCs-derived exosomes-packaged miR-142-3p alleviates NPCs injury through suppressing MAPK signaling by targeting MLK3. The work highlights the therapeutic effect of MSCs on IDD progression, and bone marrow MSCs exosomes might be apromising therapeutic strategy for IDD.

椎间盘退变 (IDD) 是腰痛 (LBP) 的主要原因，并且困扰着全世界的许多人。间充质干细胞 (MSCs) 移植已被证明有可能改善 IDD 的进展，而潜在的机制尚未完全解释。白细胞介素-1β (IL-1β) 用于诱导髓核细胞 (NPC) 损伤。使用超离心方法分离骨髓 MSC 衍生的外泌体，并使用透射电子显微镜 (TEM) 和蛋白质印迹表征。通过 MTT 确定细胞活力，而使用流式细胞术通过膜联蛋白-V 染色测量细胞凋亡。通过实时PCR测量miR-142-3fp和基因表达。通过蛋白质印迹确定蛋白质表达。在这里，我们发现骨髓间充质干细胞的外泌体是圆形囊泡，直径约 80 nm，TSG101 和 CD63 的强表达，但没有 Calnexin。MSCs 外泌体通过减少 IL-1β 诱导的炎性细胞因子分泌和 MAPK 信号激活来减轻 NPCs 细胞凋亡。此外，MSCs 外泌体通过传递靶向混合谱系激酶 3 (MLK​​3) 的 miR-142-3p 来抑制 NPCs 细胞凋亡和 MAPK 信号传导。MLK3的过表达消除了MSCs外泌体对NPCs炎症、细胞凋亡和MAPK信号激活的影响。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。并且具有 TSG101 和 CD63 的强表达，但没有 Calnexin。MSCs 外泌体通过减少 IL-1β 诱导的炎性细胞因子分泌和 MAPK 信号激活来减轻 NPCs 细胞凋亡。此外，MSCs 外泌体通过传递靶向混合谱系激酶 3 (MLK​​3) 的 miR-142-3p 来抑制 NPCs 细胞凋亡和 MAPK 信号传导。MLK3的过表达消除了MSCs外泌体对NPCs炎症、细胞凋亡和MAPK信号激活的影响。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。并且具有 TSG101 和 CD63 的强表达，但没有 Calnexin。MSCs 外泌体通过减少 IL-1β 诱导的炎性细胞因子分泌和 MAPK 信号激活来减轻 NPCs 细胞凋亡。此外，MSCs 外泌体通过传递靶向混合谱系激酶 3 (MLK​​3) 的 miR-142-3p 来抑制 NPCs 细胞凋亡和 MAPK 信号传导。MLK3的过表达消除了MSCs外泌体对NPCs炎症、细胞凋亡和MAPK信号激活的影响。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。MSCs 外泌体通过减少 IL-1β 诱导的炎性细胞因子分泌和 MAPK 信号激活来减轻 NPCs 细胞凋亡。此外，MSCs 外泌体通过传递靶向混合谱系激酶 3 (MLK​​3) 的 miR-142-3p 来抑制 NPCs 细胞凋亡和 MAPK 信号传导。MLK3的过表达消除了MSCs外泌体对NPCs炎症、细胞凋亡和MAPK信号激活的影响。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。MSCs 外泌体通过减少 IL-1β 诱导的炎性细胞因子分泌和 MAPK 信号激活来减轻 NPCs 细胞凋亡。此外，MSCs 外泌体通过传递靶向混合谱系激酶 3 (MLK​​3) 的 miR-142-3p 来抑制 NPCs 细胞凋亡和 MAPK 信号传导。MLK3的过表达消除了MSCs外泌体对NPCs炎症、细胞凋亡和MAPK信号激活的影响。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。此外，MSCs 外泌体通过传递靶向混合谱系激酶 3 (MLK​​3) 的 miR-142-3p 来抑制 NPCs 细胞凋亡和 MAPK 信号传导。MLK3的过表达消除了MSCs外泌体对NPCs炎症、细胞凋亡和MAPK信号激活的影响。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。此外，MSCs 外泌体通过传递靶向混合谱系激酶 3 (MLK​​3) 的 miR-142-3p 来抑制 NPCs 细胞凋亡和 MAPK 信号传导。MLK3的过表达消除了MSCs外泌体对NPCs炎症、细胞凋亡和MAPK信号激活的影响。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。和 NPC 中的 MAPK 信号激活。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。和 NPC 中的 MAPK 信号激活。结果证实，骨髓间充质干细胞衍生的外泌体包装的 miR-142-3p 通过靶向 MLK3 抑制 MAPK 信号传导来减轻 NPCs 损伤。这项工作强调了 MSCs 对 IDD 进展的治疗作用，骨髓 MSCs 外泌体可能是 IDD 的有希望的治疗策略。