近日,在ACS Nano上報道稱[1],研究人員已經開發出一種微創的干細胞外泌體噴霧劑,幫助修復心肌梗塞后的心臟,并且已經在大鼠模型中顯示出顯著療效。
干細胞外泌體:心臟損傷修復的新法寶
心臟損傷是一種嚴重的疾病,雖然現代外科技術、診斷和藥物極大地提高了這些事件的早期存活率,但心臟仍存在不同程度的永久性組織損傷。
過去一段時間,科學家們已經探索出可使用干細胞療法作為心臟病發作后組織再生的一種新手段。但是將干細胞直接注入心臟可能存在風險,可能會觸發機體的免疫反應等。
為了解決上述問題,研究人員把目光轉向了干細胞來源的外泌體。外泌體是干細胞分泌的蛋白質、脂質和核酸等成分的膜囊結構。既往研究表明[1],干細胞外泌體在治療疾病中的療效與完整干細胞一樣,甚至比完整干細胞更強。有研究[3]利用間充質干細胞來源的外泌體治療缺血性心臟病大鼠模型,結果表明外泌體顯著改善了心臟的纖維化,炎癥反應以及心臟的功能。
外泌體噴霧:效果更好,負擔更輕
干細胞外泌體在心臟損傷修復中的效果已經被許多項研究所證實??茖W家們聯想到日常生活中發生跌打損傷后可以使用藥物噴霧噴灑在傷口上,也設想能否將外泌體制成噴霧,噴曬在受損心臟部位,實現對損傷部位的直接修復。
蘇州大學醫學中心的周亞峰博士和他的同事將外泌體與纖維蛋白原(一種與血液凝固有關的蛋白質)混合在一起,然后將外泌體-纖維蛋白原溶液和凝血酶(可使纖維蛋白原凝聚)溶液置于雙腔注射器中,而后通過一個小的胸部切口將溶液噴灑到受損心臟上時,液體混合在一起,形成了一種粘在心臟上的含有外泌體的凝膠,從而進行心臟的修復。
該研究團隊發現,外泌體噴曬到受損心臟部位后,可改善了心臟功能,減少了纖維化,并促進了損傷后心臟的內源性血管生成。
研究人員表示,這種噴霧是一種很有希望的策略,可以提供心臟修復的新手段。在動物實驗中,該外泌體在受損部位滯留時間更長,心臟愈合也更好,而且噴霧引起的機體免疫反應和手術負擔比開胸手術要輕。
展望
近年來,干細胞外泌體憑借其免疫原性低,無致瘤性等優點逐漸受到大家的關注,其所展示出的疾病治療效果不亞于完整干細胞本身。既往干細胞已經被證實其在心臟損傷后修復中的巨大潛力,但越來越多的證據表明,干細胞修復作用的發揮是通過分泌多種因子和分子,包括外泌體、生長因子、抗氧化劑、蛋白酶等。未來隨著對干細胞治療心臟損傷的機制進行更深入的探索,有望實現心臟損傷修復的創新療法,并讓更多的患者受益。
作者:福建醫科大學 YANG
專家審核:江蘇大學附屬醫院 李晶 教授