硅酸盐活化内皮祖细胞构建细胞外囊泡治疗心肌梗死

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心肌梗死是一种由于冠状动脉突然闭塞导致心肌缺血性坏死而发生的疾病。心梗后心脏修复最重要的策略之一是促进心肌梗死边界区的血管生成。而成熟的内皮细胞是终末分化的细胞，增殖潜力不足。内皮祖细胞(EPCs)作为内皮细胞的前体细胞，为缺血后血运重建的研究提供了新的视角。研究表明将EPCs移植到心梗边缘区域可提高治疗效果。然而几乎没有EPCs能够在缺血、炎症、氧化应激和机械应激等恶劣条件下存活，同时外源性细胞还具有免疫排斥、致瘤性和输液毒性的风险，从而限制了其临床应用。细胞外囊泡（EVs）是具有脂质双层膜的微小膜囊泡，可以从源细胞中携带蛋白质，mRNA，miRNA和其他生物活性物质，并保护它们免受核酸酶和蛋白酶的破坏。研究表明，EPCs衍生的EVs具有与EPCs相似的生物学特性，可以有效促进心肌梗死后的心脏修复。然而，EVs疗法仍存在产量低、生物活性不稳定、组织保留率低等问题。因此，开发新的细胞外囊泡工程方法来生产具有更高生物活性的高产量EVs用于心肌梗死治疗是非常重要。

心肌梗死

　　基于此，我院常江研究员团队联合南方医科大学第十附属医院区彩文教授团队提出以硅酸盐离子溶液激活EPCs以诱导分泌大量的高活性EVs（CS-EPC-EV），并且通过水凝胶微球将这些CS-EPC-EV输送到心肌梗死部位以促进心梗后心脏修复。而CS-EPC-EV中的miR-126a-3p是促进EPCs归巢并产生治疗功效的主要生物活性分子。从机制上说，在糖氧剥夺条件下，CS-EPC-EVs携带的miR-126a-3p通过激活内皮细胞（ECs）中SDF-1/CXCR4轴及其下游PI3K/AKT/eNOS轴以促进血管生成。
　　相关成果以“Extracellular vesicles engineering by silicates-activated endothelial progenitor cells for myocardial infarction treatment in male mice”为题发表在Nature Communications（IF:17.694）杂志上,南方医科大学珠江医院康复科余彬、心内科李和慨医师以及国科温州研究院博士后张赵文斌博士为该文章共同第一作者，南方医科大学东莞市人民医院区彩文教授和国科温州研究院常江研究员为共同通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导科技专项（XDA16010203）、国家自然科学基金（81871504，82172103，82102226）等经费资助。
            文章来源：国科大温州研究所
      常江，博士，中国科学院大学温州研究院研究员。德国达姆施塔特工业大学获博士学位，先后在德国吕贝克医科大学、新西兰奥克兰大学从事博士后研究，在美国纽约大学医学院任研究助理教授，美国强生公司研发科学家。国际生物材料学会联合会会士(Fellow),英国皇家化学会会士(Fellow)，美国医学与生物工程院会士（Fellow），国际可注射骨和关节生物材料学会副主席，国家自然基金委医学部第三/四届专家咨询委员会委员，中国生物材料学会常务理事。全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会组织工程医疗器械产品分技委委员。国际学术期刊“材料化学B”（Journal of Materials Chemistry B）副主编。中科院“百人计划”，国务院特殊津贴获得者，在国际学术期刊发表学术文论400余篇，引用18000余次，H-index 74，连续五年入选Elsevier中国学者高被引榜单。撰写英文专著章节11篇，主编英文专著2部，申请国家发明专利72项，国际PCT专利5项。曾获第四届中国侨界贡献奖（创新人才），第六届中国侨界贡献奖（创新团队）。中国生物材料学会科学技术一等奖。