间充质干细胞源性外泌体在心血管疾病中的研究进展
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国际心血管病杂志2018年9月第45卷第5期 IntJCardiovascDis,September2018,Vol.45,No5
MSCExo可以把糖酵解酶、具备抗氧化作用的还原 酶以及谷胱甘肽硫转移酶转移到I/R 心肌,使心肌 细胞生成较多的腺嘌呤核苷三磷酸(ATP),从而减 缓 心 肌 氧 化 应 激 反 应,降 低 细 胞 的 凋 亡 数 量。
因子和微小 RNA(miRNA),miRNA 能有效改变体 细胞的转录。
2 犕犛犆犈狓狅与 犃犕犐 2.1 减 少 AMI后 心 肌 缺 血/再 灌 注 (ischemia/ reperfusion,I/R)损伤
Timmers等[15]利 用 AMI后I/R 猪 模 型 研 究 MSCExo的作用,结果表明 MSCExo能够使猪的 梗死面积减少60%。Lai等[4]采用 AMI后I/R小鼠 模型进行研究,发现添加 MSCExo能够明显减少 心肌损伤,使 梗 死 面 积 下 降 40%,但 分 泌 物 中 的 活 性成 分 及 MSCExo 减 少 心 肌 损 伤 的 机 制 尚 未 明 确。Uemura等[16]研究证实,MSCExo可以有效协 助减 少 AMI 梗 死 面 积。Lai 等[4] 研 究 表 明,
【关键词】 间充质干细胞;外泌体;心血管疾病 doi:10.3969/j.issn.16736583.2018.05.005
间充质干细胞源性外泌体(mesenchymalstem cellexosomes,MSCExo)是 间 充 质 干 细 胞 在 生 理 或病理状态下分泌的直径在40~100nm 的同质性 膜囊泡[12]。Arslan 等பைடு நூலகம்3]研 究 证 实,人 间 充 质 干 细 胞内 存 在 有 与 外 泌 体 非 常 接 近 的 直 径 为 50~ 100nm的细微颗粒[4]。MSCExo含有大量且种类 繁多的生物活性物质,其通过与靶细胞膜融合或者 内吞作用将生物活性物质转运至靶细胞,从而影响 靶细胞的 功 能[1]。MSCExo 类 似 体 内 的 信 号 载 体 储存池,发挥细胞间信息交换的作用。在心血管领 域,MSCExo与急性心肌梗死(AMI)、高血压、心力 衰竭和心肌病密切相关。本文介绍 MSCExo在心 血管疾病中的研究进展。 1 犕犛犆犈狓狅与心血管疾病
MSCExo还可以 通 过 分 泌 旁 分 泌 因 子 修 复 梗 死 心 肌[1617],这一过程首先是腺嘌呤核糖核苷酸(AMP) 被 MSCExo表达的 CD73分解成腺苷,腺苷与相关 受体融合后又激活蛋白酪氨酸激酶信号通路,最后 通过诱导包裹促凋亡蛋白,减少心肌细胞的凋亡[1]。
但这些研究结论大多来自动物实验,尚需进一步临
应的限制;作为新型无细胞疗法,MSCExo移植不 存在干细胞疗法存活率和定植率低等问题。
Khan等[12]将 MSCExo与心脏干细胞共培养, 发现 MSCExo移植后能显著提高心肌细胞的存活 率,并能抗心肌细胞损伤,促进新生血管形成,改善 心脏功能。Huang等[13]的研究也证实了 MSCExo 的抗炎、抗 心 肌 细 胞 凋 亡、促 进 心 肌 细 胞 再 生 的 作 用。Hutcheson等[14]研 究 发 现,MSCExo 对 心 血 管系统的影响主要是由于外泌体中的功能性细胞
目前,除了心 脏 移 植 以 外,临 床 尚 缺 乏 有 效 的 治愈终末期心血管疾病的方法。但研究表明,干细 胞移植可以有效减缓心力衰竭等心血管疾病的病 情,恢 复 心 脏 功 能[5]。 成 人 骨 髓 间 充 质 干 细 胞 (mesenchymalstem cells,MSC)是 治 疗 终 末 期 心 血管疾病最有希望的干细胞类型之一[6]。MSC 具 有极强的分 化 潜 能,在 一 定 的 微 环 境 下,细 胞 因 子 可诱导体外或体内的 MSC 分化为成骨细胞[7]、脂 肪细胞[8]、软 骨 细 胞[9]、内 皮 细 胞[10]和 血 管 平 滑 肌
国际心血管病杂志2018年9月第45卷第5期 IntJCardiovascDis,September2018,Vol.45,No5
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间充质干细胞源性外泌体在心血管疾病中的 研究进展
凌浩 刘威武 侯秀伟 毕莲茹 陈庆宇 宋春莉
【摘要】 间充质干细胞源性外泌体是间充质干细胞分泌的同质性膜囊泡,含有大量 且种类繁多的蛋白质、细胞因子和微小 RNA 等生物活性物质,在心肌梗死、高血压、心力 衰竭和心肌病等的防治方面有极高的应用前景。
床验证。
2.2 促进 AMI后血管的生成 Bian等[18]研究表明,低氧条件下培养的 MSC
Exo,在与血管内皮细胞共培养时,能够明显提升血 管内皮细胞的增生与迁移能力,其效果与加入血管 内皮生 长 因 子 相 似。Zhang 等[19]证 实,MSCExo 可通 过 无 翅 型 MMTV 整 合 位 点 家 族 成 员 4 (WNT4)/p环烯内 酯 (pcatenin)通 路 促 进 血 管 的 生成,具体机制可能是 MSCExo内含的 WNT4促 进了β连环蛋白(βcatenin)的核转移,使增殖细胞 核抗原、细胞周期素 D3、神经钙黏素等表达上调。 2.3 作为诊断的生物标志物
基金项目:吉林省新型冠脉支架科技创新中心(2017250);2018年 度吉林省财政厅卫生专项 作者单位:130012 长春,吉林大学第二医院心血管内科,吉林大 学研究生院(凌 浩,毕 莲 茹,陈 庆 宇 );130012 长 春,吉 林 大 学 第 二 医院心血管内科(宋春莉,侯秀伟),放射科(刘威武) 通信作者:宋春莉,Email:2632494613@qq.com
细胞[11]。
与单纯的 MSC 治疗相比,将与外泌体结合后 的 MSCExo进行移植,可减少 MSC移植术造成的 损伤,避免移植细胞意外分化成其他细胞如成骨细 胞、脂肪细胞和软骨细胞,避免血管钙化的风险[3];
与心脏移植相比,MSCExo移植不会受有限的心脏 供体来源、潜在的免疫排斥反应风险及其他不良反