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生物材料运载外泌体2022-10-09 08:51:04

间充质干细胞外泌体对损伤心肌的修复能力已被证实,但其低靶向性限制了其治疗疗效。因此一些研究人员设计出以生物材料为载体运载外泌体的治疗方案,且在实验中取得了较好结果。有研究表明水凝胶含水量大、类似细胞外基质,具有很好的生物相容性和良好延展性,且可通过改变水凝胶物理性质控制外泌体释放速率,并且还可维持外泌体完整性。因此一些研究人员基于此设计出了一种剪切稀化凝胶,这种凝胶可随剪切应力变化而改变自身物理状态,当剪切稀化凝胶包裹的外泌体被注射入体时,随着剪切应力的增加,SGT-EVs变为液体状态,从而更易进入心肌组织,随着剪切应力的减小,SGT-EVs从液体状态变为凝胶状态,再通过扩散途径缓慢释放外泌体。

研究表明,SGT-EVs可在21d内稳定持续释放外泌体,并且减少了心肌纤维化、细胞凋亡和心肌炎症,还可改善血流动力学,如增加左室射血分数和心输出量,并增加梗死周围区的血管密度。另一团队设计了一种以Fe3O4为核,以二氧化硅为壳的纳米颗粒,该纳米颗粒具有识别外泌体特异性标志物CD63和受损心肌细胞肌球蛋白轻链的能力,该纳米颗粒可通过CD63特异性结合间充质干细胞外泌体,并通过识别受损心肌细胞肌球蛋白轻链而被募集到受伤心肌组织并释放外泌体,从而提高外泌体对受损心肌的靶向性,最终发挥抗心肌细胞凋亡、改善左心室功能作用。另一项研究开发了一个新型纳米颗粒,研究者们将肽NapFF和肽PA-GHRPS混合形成PGN水凝胶,用于装载外泌体。PA-GHRPS肽可保护H9C2细胞免受H2O2诱导的氧化应激,肽NapFF可增强PA-GHRPS的胶质化能力。
 
该研究数据表明,PGN水凝胶能够有效地包裹外泌体,并确保外泌体稳定和持续释放。与单独外泌体治疗相比,PGN水凝胶包裹外泌体组的心肌细胞中肿瘤坏死因子α水平显著降低,促纤维化基因转化生长因子β1表达水平也显著降低,结果表明该混合物可通过更强大的抗炎、抗纤维化、抗心肌凋亡以及促进血管生成能力来改善心肌功能。因此生物材料可提高间充质干细胞外泌体对损伤心肌的靶向修复能力。
 
出自《间充质干细胞外泌体移植治疗缺血性心脏病》作者刘东月,王宪云,王乐。