间充质干细胞来源的外泌体可以被多种心脏固有细胞摄取，调控心脏细胞功能。近年来，多项研究证实缺血再灌注损伤心肌存在严重能量代谢障碍，局部及全身炎症反应剧烈，导致心肌细胞大量丢失，从而导致心力衰竭发生，而间充质干细胞来源外泌体在影响心肌细胞代谢、调节心脏局部和全身炎症反应以及抑制心肌细胞死亡方面具有重要作用。

由于心脏的特殊血供特点，心脏对缺血缺氧十分敏感。在心脏缺血再灌注模型中，脂肪酸氧化、糖酵解、三羧酸循环、葡萄糖转硫酶等相关蛋白含量降低，而电子传递链相关蛋白却显著升高。间充质干细胞来源的外泌体可以通过多种形式改善缺血再灌注心肌细胞无氧酵解能力，改善心肌细胞供能。包括甘油醛 3- 磷酸脱氢酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸葡萄糖变位酶、烯醇酶和丙酮酸激酶 m2 亚型在内的5种与糖酵解相关的酶已经被证实在间充质干细胞来源的外泌体内有表达，并且这些酶类可以通过外泌体转运至心肌细胞内，改善心肌细胞能力代谢。同时间充质干细胞来源的外泌体内还富含磷酸化的PFKFB3，这使得它可以上调心脏局部细胞内磷酸果糖激酶的表达，进一步加速糖酵解过程，改善缺血再灌注心肌细胞供能。同时间充质干细胞来源的外泌体还具有改善缺血再灌注心肌氧化磷酸化水平的作用，Arslan等的研究提示，骨髓来源的间充质干细胞可以有效改善心肌细胞在缺血再灌注情况下的氧化磷酸化能力，提高缺血再灌注条件下心肌细胞内ATP/ADP水平和 NADH/NAD+水平。
 

总之，在缺血再灌注环境下，心肌细胞能量代谢水平存在障碍，但是间充质干细胞来源的外泌体可以通过改善心肌细胞无氧酵解和氧化磷酸化能力，改善心肌细胞功能，减少氧化应激，发挥心肌保护作用。
 

出自《间充质干细胞来源的外泌体对心肌缺血再灌注损伤的治疗作用及其机制》作者李一,王翔,裴作为。