魔改間充質(zhì)干細胞外泌體,猜猜都有哪些用法?

外泌體研究的一個重要方向是發(fā)掘其在疾病治療中的潛力,這類研究中,很大一部分集中于間充質(zhì)干細胞來源的外泌體(MSC-EXOs)。
MSC-EXOs攜帶間充質(zhì)干細胞的生物活性物質(zhì),因而可能具備與間充質(zhì)干細胞相似的治療效果(如促進再生、抗炎、免疫調(diào)節(jié)等),同時可避免細胞治療的潛在風(fēng)險。
目前的研究表明,MSC-EXOs對包括神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫病、癌癥、缺血性心臟病、肺損傷、肝纖維化等多種疾病均有一定療效。
當(dāng)然,直接用間充質(zhì)干細胞外泌體進行治療總覺得缺點什么,我們還得給外泌體加點裝備,下面是幾個研究案例。
治療骨關(guān)節(jié)炎

骨關(guān)節(jié)炎中,軟骨細胞通常表現(xiàn)出衰老特征,因此設(shè)法修復(fù)衰老的軟骨細胞可能成為有效的治療方案。遵照這一思路,作者嘗試用來自間充質(zhì)干細胞的外泌體重新激活衰老的軟骨細胞。
通過測序分析,作者研究了MSC-EXOs中的重要功能miRNA,并確認p53信號通路是其調(diào)控細胞衰老的關(guān)鍵信號通路。在通過細胞實驗證實了MSC-EXOs對衰老軟骨細胞的作用后,作者引入軟骨細胞靶向肽,增加了MSC-EXOs在軟骨部位的富集,此外,利用緩釋系統(tǒng)提高MSC-EXOs在病變位置的作用時間,由此提升對骨關(guān)節(jié)炎的治療效果。
治療新生兒缺氧缺血性腦病

MSC-EXOs在多種腦損傷模型中展現(xiàn)出神經(jīng)保護作用,其中包括新生兒缺氧缺血性腦病。為實現(xiàn)MSC-EXOs的規(guī)?;苽?,作者建立永生化的人間充質(zhì)干細胞系(ciMSC),并在小鼠腦損傷模型中對ciMSC來源外泌體的神經(jīng)保護作用進行了研究。
通過對腦萎縮、局灶性腦萎縮、神經(jīng)炎性反應(yīng)和再生、外周炎癥介質(zhì)等多個指標(biāo)進行比較,作者發(fā)現(xiàn)ciMSC來源外泌體可有效保護新生小鼠免于缺氧所致的腦組織萎縮,其作用機制與減少小膠質(zhì)細胞的激活和星形膠質(zhì)細胞的增生、減少內(nèi)皮細胞的激活、減少白細胞的浸潤緊密相關(guān),而上述變化則與腦組織中促炎細胞因子的下調(diào)和抗炎細胞因子的上調(diào)有關(guān)。由此作者得出結(jié)論,ciMSC來源外泌體通過抑制神經(jīng)炎癥和促進神經(jīng)再生發(fā)揮保護作用。
治療慢性傷口

傷口愈合延遲在健康個體身上很少發(fā)生,但對于糖尿病患者,基礎(chǔ)疾病的存在促進了慢性傷口的形成。
MSC-EXOs在促進傷口愈合方面具有巨大潛力,本研究中,作者通過基因工程和光遺傳技術(shù),獲得大量負載內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)的MSC-EXOs,觀察其對成纖維細胞和血管內(nèi)皮細胞生物學(xué)功能的影響。實驗結(jié)果表明,MSC-EXOs/eNOS可明顯改善高糖處理后細胞的生物學(xué)功能,促進了細胞的增殖和遷移,同時減少了氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的炎性因子表達和細胞凋亡。動物實驗結(jié)果顯示,MSC-EXOs/eNOS顯著提高了糖尿病小鼠的創(chuàng)面閉合率,促進了血管新生和基質(zhì)重塑。此外,MSC-EXOs/eNOS還可以改善創(chuàng)面炎癥狀態(tài)、調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境,進發(fā)揮促進組織修復(fù)的作用。