用細胞改變您生命的長度《干細胞雜志》(StemCellsjournals)發(fā)表了間充質干細胞外泌體治療心血管疾病相關的綜述。眾所周知,間充質干細胞在治療心血管疾病如心肌梗死和心力衰竭方面具有巨大的潛力。在這篇綜述中,作者主要討論了有關間充質干細胞及其衍生的外泌體促血管生成的潛能,以及增強其生物活性來改善心臟組織修復的方法,以增加了人們對血管生成機制的理解,這將有助于發(fā)揮間充質干細胞未來在心血管疾病治療方面的潛能。

這項臨床研究共涉及到24名新冠肺炎患者,這些患者均符合嚴重新冠肺炎伴中度至重度急性呼吸窘迫綜合征的標準。研究中,他們接受單次15ml靜脈注射間充質干細胞外泌體,并在治療后第1天至第14天評估安全性和有效性。結果發(fā)現(xiàn)間充質干細胞來源外泌體在治療重癥新冠肺炎患者成效顯著,康復率高達71%。外泌體具有安全性、恢復氧合、下調細胞炎癥因子和重建免疫系統(tǒng)功能等優(yōu)點,是一種很有前途的新冠肺炎治療候選藥物。這項研究結果也讓人們對間充質干細胞外泌體治療疾病的前景有了更多的認識。心血管疾病和血管的生成

無論發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,心血管疾病都是發(fā)病率和死亡率很高的疾病。而缺血性心臟病如急性心肌梗死是心力衰竭的主要原因。雖然通過常見的外科手術和導管干預可以有效地治療血流阻塞,但實現(xiàn)微血管疾病的治療仍是一個難以實現(xiàn)的目標。所以通過血管生成促進缺血組織的灌注被認為是一種很有前途的心血管疾病治療策略。
之前在缺血組織中誘導血管生成的嘗試包括靶向遞送各種促血管生成生長因子和編碼它們的核酸,以及物理干預來刺激血管生成過程。然而,沒有一種方法被證明可以逆轉心臟缺血和防止其功能喪失,因此必須采取其他策略,比如間充質干細胞的促血管生成潛能。

間充質干細胞及其衍生外泌體的潛能
隨著20世紀90年代非血液學疾病的細胞療法的出現(xiàn),利用可存活的細胞改善或逆轉組織缺血的想法迅速得到證實。由于間充質干細胞易于分離,培養(yǎng)過程中具有較強的穩(wěn)定性,在體外具有多向分化潛能,且免疫原性低,因此被認為是心臟病轉化研究的一種有前景的工具。人們在研究間充質干細胞的功能特性以及誘導其促血管生成作用方面做了大量的工作。
研究表明,間充質干細胞的作用主要歸因于其分泌大量營養(yǎng)因子的能力,這些營養(yǎng)因子可以促進血管生成,抑制細胞凋亡,調節(jié)免疫應答。

越來越多的證據(jù)顯示,間充質干細胞衍生的胞外囊泡含有脂質、蛋白質、代謝物和RNA,在這種旁分泌機制中發(fā)揮關鍵作用。在心臟供血不足的病理環(huán)境中被封裝的microRNAs已被確認為是血管生成的重要正向調節(jié)因子,從而為心血管疾病的治療開辟了一條新的途徑。

外泌體(Exosome)是一種直徑為30-100nm的納米級脂質包裹體結構,內部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物質。來源于不同組織的外泌體不僅具有其特異性蛋白分子,而且還包含其行使功能的關鍵分子。外泌體由細胞分泌釋放出來,在血液等體液內傳播,最后又可被其他細胞吞噬,是細胞間通訊的重要介質。外泌體生物合成
近年來,隨著外泌體研究的不斷深入,它的應用已經(jīng)涉及腫瘤治療領域、醫(yī)學基礎和免疫領域、寄生蟲領域;臨床研究上已涉及心血管系統(tǒng)、內分泌代謝系統(tǒng)等。干細胞來源的外泌體在心血管系統(tǒng)、外傷性腦損傷、肌肉骨骼系統(tǒng)、肝損傷、腎損傷等方面都展現(xiàn)出強大的修復再生和保護能力,因此外泌體有望成為再生醫(yī)學“無細胞”治療的一種新興的修復工具,打破不可逆損傷這一修復障礙,使再生成為可能。

近年來,干細胞源性外泌體的心臟保護機制已成為研究熱點。越來越多的研究證實,干細胞源性外泌體具有與干細胞相似的心臟保護功能,能促進血管生成,減少細胞凋亡,減少應激帶來的損傷。外泌體具有較好的穩(wěn)定性,較少引起受體細胞的突變以及免疫排斥反應,有望成為治療心血管疾病的有效方法。在一項研究發(fā)現(xiàn),間充質干細胞源性外泌體移植后能顯著提高心肌細胞的存活率,并能抗心肌細胞損傷,促進新生血管形成,改善心臟功能。其他研究也證實了間充質干細胞源性外泌體具有抗炎、抗心肌細胞凋亡、促進心肌細胞再生的作用。

展望
間充質干細胞作為一種廣泛應用于再生醫(yī)學和組織工程的細胞來源已得到廣泛的研究。其促血管再生潛力主要是由于旁分泌因子,如間充質干細胞衍生外泌體,利用其功能和特性并通過基因療法在體外進行修飾來成為一個更靶向,更安全的工具??傊b載促血管生成因子的間充質干細胞外泌體在血管生成不足的情況下是一種可行的選擇,如急性心肌梗死和缺血。因此,間充質干細胞外泌體有望成為非細胞再生治療的一個很有前途的途徑,在組織再生和修復中發(fā)揮重要作用。END

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