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干细胞治疗主要通过旁分泌起作用2022-01-26 09:01:43

干细胞的应用仍然存在伦理、保存、运输、生物安全性等问题。近年来发现,干细胞治疗主要通过旁分泌起作用,而外泌体在旁分泌机制中起主要的生物学作用。外泌体是由多囊泡体内吞产生内吞小体,包裹细胞内的活性物质(特殊蛋白质、DNA碎片、mRNA及microRNA等),再进行出胞产生的亚细胞结构,是细胞间信息传递的重要“内分泌”机制。外泌体有类似干细胞的生物学功能,又有干细胞不具备的优点:①保护其携带的酶、化学物质等不被降解;②可在-80 ℃保存数月;③无潜在毒性,临床应用安全性高;④表面的复合分子可使其靶向特定组织、微环境;⑤可通过食菌、吞噬、膜融合等使治疗性RNA、蛋白质等进入受损细胞;⑥具有足够潜力进行体内广泛的生物活性反应等。因此,选用外泌体代替干细胞作为治疗的一种可能。

众多研究发现,细胞分泌外泌体的浓度和内容物均会随着细胞所处的微环境的变化而改变。例如,病理微环境或细胞种类会影响外泌体的产量,也会影响外泌体所包裹的内容物(miRNAs、lncRNA、蛋白等均会发生相应改变)。更有研究证明,缺氧显著改变干细胞源外泌体的miRNA组,减轻缺氧后心肌细胞的凋亡,可能成为治疗心肌梗死和其他类型心脏病的新途径。该实验对常氧组和低氧组外泌体蛋白质量浓度进行了简单的比较,结果显示,低氧组和常氧组外泌体的蛋白质量浓度差异无显著性意义,说明低氧诱导过程中,通过影响其内容物的改变而发挥作用的研究意义更大。
 
综上,该实验采用体积分数为3%氧对人脐带间充质干细胞进行低氧预处理,比较常氧培养和低氧预处理后人脐带间充质干细胞源性外泌体对心肌梗死后心肌损伤的作用差异,另一方面也进一步辅证干细胞的旁分泌机制。结果显示,与常氧外泌体组比较,低氧外泌体组大鼠心肌损伤改善较为明显。该研究为外泌体移植治疗研究提供了新思路和实验基础。外泌体中的蛋白质成分、miRNA等比较复杂,该研究未过多涉及,具体治疗机制有待进一步研究。
 
出自《低氧预处理人脐带间充质干细胞促进其源性外泌体对心肌梗死后心肌损伤的修复》作者张蘋,郭莹,高亚杰。