干細胞外泌體促進角膜損傷修復(fù)研究獲進展

近日，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院生物醫(yī)學與健康工程研究所研究員楊慧團隊在干細胞外泌體促進人眼角膜損傷修復(fù)方面的研究取得階段性成果。最新研究成果以A human cornea-on-a-chip for the study of epithelial wound healing by extracellular vesicles（《人眼角膜芯片用于研究細胞外囊泡對角膜損傷的作用》）為題，發(fā)表在iScience上。

基于干細胞的修復(fù)和再生作用，干細胞治療已被廣泛用于眼部治療的研究。干細胞存在致瘤性、促炎癥和宿主排斥等風險，狹義的干細胞治療的安全性仍是臨床上面臨的挑戰(zhàn)。近年來，干細胞外泌體被發(fā)現(xiàn)是干細胞旁分泌作用調(diào)控損傷修復(fù)的重要介質(zhì)。由于外泌體具有優(yōu)異的生物相容性以及低免疫原性，干細胞外泌體作為一種“無細胞”治療技術(shù)，有望克服干細胞治療的安全性問題。

研究基于微流控技術(shù)，設(shè)計并構(gòu)建體外仿生的人眼角膜芯片，引入人眼角膜來源的細胞和微流體模擬角膜的微環(huán)境，模擬人眼角膜的生物表型，同時還原了人眼角膜的屏障功能。研究再利用該模型模擬人眼角膜損傷發(fā)現(xiàn)，干細胞外泌體可以顯著促進角膜上皮損傷的修復(fù)，同時降低基質(zhì)金屬肽酶2（MMP-2）蛋白的表達，表明它可以抑制角膜炎癥和新生血管，有利于損傷修復(fù)進程。該工作研發(fā)了更符合人眼角膜生理特性和動態(tài)特征的體外模型，并應(yīng)用于評估干細胞外泌體對眼角膜的新型治療方法。

在外泌體領(lǐng)域，楊慧團隊前期開發(fā)的外泌體無標記磁分選平臺及外泌體納米工程平臺，為解決外泌體的分離、提取以及外源物質(zhì)裝載問題提供了多樣化的微納流控平臺（Lab on a chip.2022,DOI:10.1039/d2lc00217e；Small.2021,DOI:10.1002/smll.202102150）。該研究則為基于干細胞外泌體的新型治療方法提供了新型研究平臺和新思路。

▲人眼角膜芯片用于研究干細胞外泌體對角膜損傷的修復(fù)進程示意圖

該研究工作得到國家自然科學基金、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃、深圳市科技創(chuàng)新委員會，以及東南大學與廈門大學的科研人員等的支持。

（深圳先進技術(shù)研究院）