用細(xì)胞改變您生命的長(zhǎng)度《干細(xì)胞雜志》(StemCellsjournals)發(fā)表了間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體治療心血管疾病相關(guān)的綜述。眾所周知,間充質(zhì)干細(xì)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(guān)間充質(zhì)干細(xì)胞及其衍生的外泌體促血管生成的潛能,以及增強(qiáng)其生物活性來(lái)改善心臟組織修復(fù)的方法,以增加了人們對(duì)血管生成機(jī)制的理解,這將有助于發(fā)揮間充質(zhì)干細(xì)胞未來(lái)在心血管疾病治療方面的潛能。
這項(xiàng)臨床研究共涉及到24名新冠肺炎患者,這些患者均符合嚴(yán)重新冠肺炎伴中度至重度急性呼吸窘迫綜合征的標(biāo)準(zhǔn)。研究中,他們接受單次15ml靜脈注射間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體,并在治療后第1天至第14天評(píng)估安全性和有效性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源外泌體在治療重癥新冠肺炎患者成效顯著,康復(fù)率高達(dá)71%。外泌體具有安全性、恢復(fù)氧合、下調(diào)細(xì)胞炎癥因子和重建免疫系統(tǒng)功能等優(yōu)點(diǎn),是一種很有前途的新冠肺炎治療候選藥物。這項(xiàng)研究結(jié)果也讓人們對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體治療疾病的前景有了更多的認(rèn)識(shí)。心血管疾病和血管的生成
無(wú)論發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)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(guò)常見(jiàn)的外科手術(shù)和導(dǎo)管干預(yù)可以有效地治療血流阻塞,但實(shí)現(xiàn)微血管疾病的治療仍是一個(gè)難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。所以通過(guò)血管生成促進(jìn)缺血組織的灌注被認(rèn)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(dǎo)血管生成的嘗試包括靶向遞送各種促血管生成生長(zhǎng)因子和編碼它們的核酸,以及物理干預(yù)來(lái)刺激血管生成過(guò)程。然而,沒(méi)有一種方法被證明可以逆轉(zhuǎn)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(zhì)干細(xì)胞的促血管生成潛能。
間充質(zhì)干細(xì)胞及其衍生外泌體的潛能
隨著20世紀(jì)90年代非血液學(xué)疾病的細(xì)胞療法的出現(xiàn),利用可存活的細(xì)胞改善或逆轉(zhuǎn)組織缺血的想法迅速得到證實(shí)。由于間充質(zhì)干細(xì)胞易于分離,培養(yǎng)過(guò)程中具有較強(qiáng)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(rèn)為是心臟病轉(zhuǎn)化研究的一種有前景的工具。人們?cè)谘芯块g充質(zhì)干細(xì)胞的功能特性以及誘導(dǎo)其促血管生成作用方面做了大量的工作。
研究表明,間充質(zhì)干細(xì)胞的作用主要?dú)w因于其分泌大量營(yíng)養(yǎng)因子的能力,這些營(yíng)養(yǎng)因子可以促進(jìn)血管生成,抑制細(xì)胞凋亡,調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。
越來(lái)越多的證據(jù)顯示,間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的胞外囊泡含有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、代謝物和RNA,在這種旁分泌機(jī)制中發(fā)揮關(guān)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(rèn)為是血管生成的重要正向調(diào)節(jié)因子,從而為心血管疾病的治療開(kāi)辟了一條新的途徑。
外泌體(Exosome)是一種直徑為30-100nm的納米級(jí)脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu),內(nèi)部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物質(zhì)。來(lái)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(guān)鍵分子。外泌體由細(xì)胞分泌釋放出來(lái),在血液等體液內(nèi)傳播,最后又可被其他細(xì)胞吞噬,是細(xì)胞間通訊的重要介質(zhì)。外泌體生物合成
近年來(lái),隨著外泌體研究的不斷深入,它的應(yīng)用已經(jīng)涉及腫瘤治療領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和免疫領(lǐng)域、寄生蟲(chóng)領(lǐng)域;臨床研究上已涉及心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)等。干細(xì)胞來(lái)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(qiáng)大的修復(fù)再生和保護(hù)能力,因此外泌體有望成為再生醫(yī)學(xué)“無(wú)細(xì)胞”治療的一種新興的修復(fù)工具,打破不可逆損傷這一修復(fù)障礙,使再生成為可能。
近年來(lái),干細(xì)胞源性外泌體的心臟保護(hù)機(jī)制已成為研究熱點(diǎn)。越來(lái)越多的研究證實(shí),干細(xì)胞源性外泌體具有與干細(xì)胞相似的心臟保護(hù)功能,能促進(jìn)血管生成,減少細(xì)胞凋亡,減少應(yīng)激帶來(lái)的損傷。外泌體具有較好的穩(wěn)定性,較少引起受體細(xì)胞的突變以及免疫排斥反應(yīng),有望成為治療心血管疾病的有效方法。在一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細(xì)胞源性外泌體移植后能顯著提高心肌細(xì)胞的存活率,并能抗心肌細(xì)胞損傷,促進(jìn)新生血管形成,改善心臟功能。其他研究也證實(shí)了間充質(zhì)干細(xì)胞源性外泌體具有抗炎、抗心肌細(xì)胞凋亡、促進(jìn)心肌細(xì)胞再生的作用。
展望
間充質(zhì)干細(xì)胞作為一種廣泛應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)和組織工程的細(xì)胞來(lái)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(zhì)干細(xì)胞衍生外泌體,利用其功能和特性并通過(guò)基因療法在體外進(jìn)行修飾來(lái)成為一個(gè)更靶向,更安全的工具。總之,裝載促血管生成因子的間充質(zhì)干細(xì)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(zhì)干細(xì)胞外泌體有望成為非細(xì)胞再生治療的一個(gè)很有前途的途徑,在組織再生和修復(fù)中發(fā)揮重要作用。END