科學(xué)界早就知道，通過注射心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的混合物，可以改善實(shí)驗(yàn)性心臟病發(fā)作后的恢復(fù)情況，然而由于移植和保留效果不佳，治療效果是有限的，而且人們擔(dān)心潛在的腫瘤發(fā)生和心律失常。

如今，在一項(xiàng)在豬身上開展的新研究中，來(lái)自美國(guó)阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校、中國(guó)同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院和法國(guó)巴黎大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)利用由人誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（hiPSC）產(chǎn)生的心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的混合物天然分泌的外泌體（exosome）實(shí)現(xiàn)的再生效益相當(dāng)于注射由hiPSC產(chǎn)生的心臟細(xì)胞（hiPSC-CC）。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Science Translational Medicine期刊上，論文標(biāo)題為“Exosomes secreted by hipsC-derived cardiac cells improve recovery from myocardial infarction in swine”。

圖片來(lái)自Science Translational Medicine, 2020, doi:10.1126/scitranslmed.aay1318。

外泌體是膜包圍的胞外囊泡，含有生物活性蛋白、RNA和microRNA。外泌體參與細(xì)胞與細(xì)胞之間的交流是眾所周知的，它們作為潛在的臨床治療方法被積極研究。

論文通訊作者Ling Gao博士和Jianyi "Jay" Zhang博士說(shuō)，“hiPSC-CC分泌的外泌體（下稱hiPSC-CC外泌體）是無(wú)細(xì)胞的，因此它們可能讓醫(yī)生能夠利用hiPSC-CC的心臟保護(hù)和修復(fù)特性，同時(shí)避免與致瘤風(fēng)險(xiǎn)、細(xì)胞儲(chǔ)存、運(yùn)輸和免疫排斥相關(guān)的復(fù)雜性?；诖耍琱ipsC-CC外泌體改善了心肌恢復(fù)，同時(shí)也不會(huì)增加心律失常并發(fā)癥的頻率，從而可能為心肌損傷提供了一種細(xì)胞治療選擇?！?/span>

有必要在大型動(dòng)物中開展研究以確定、表征和量化對(duì)潛在治療的反應(yīng)。在這項(xiàng)研究之前，hipsC-CC外泌體用于心臟治療的可行性只在小鼠模型和體外研究工作中得到了證明。

在實(shí)驗(yàn)中，給因?qū)嶒?yàn)性心臟病發(fā)作而導(dǎo)致心肌受損的幼年豬注射以下三種物質(zhì)中的一種：1）由hipsC產(chǎn)生的心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的混合物；2）從這三種細(xì)胞類型中提取的外泌體；3）來(lái)自這三種細(xì)胞類型的均質(zhì)化片段。

這些研究人員在對(duì)豬的研究中取得兩個(gè)主要發(fā)現(xiàn)。首先，他們發(fā)現(xiàn)相比于未接種任何注射的豬，接受hiPSC-CC、來(lái)自hiPSC-CC的均質(zhì)化片段或hiPSC-CC外泌體注射的豬在左心室功能、梗死大小、壁應(yīng)力、心臟肥大、細(xì)胞凋亡和血管生成方面的測(cè)量結(jié)果取得類似的顯著改善。其次，他們發(fā)現(xiàn)hipsC-CC外泌體治療并沒有增加心律失常的頻率。

在利用體外培養(yǎng)的細(xì)胞或主動(dòng)脈環(huán)（aortic ring）開展的實(shí)驗(yàn)中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)hiPSC-CC外泌體可促進(jìn)體外培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞和分離的主動(dòng)脈環(huán)中的血管生長(zhǎng)。此外，hiPSC-CC外泌體通過減少稱為細(xì)胞凋亡的程序性細(xì)胞死亡和維持細(xì)胞內(nèi)鈣平衡，保護(hù)體外培養(yǎng)的由hiPSC產(chǎn)生的心肌細(xì)胞（下稱hiPSC心肌細(xì)胞）免受無(wú)血清低氧培養(yǎng)基的細(xì)胞毒性作用，這對(duì)心臟傳導(dǎo)性有直接的有益影響。hipsC-CC外泌體還增加了細(xì)胞ATP的含量，這是有益的，原因在于細(xì)胞ATP代謝的不足被認(rèn)為是導(dǎo)致左心室肥大和心力衰竭患者心臟功能逐漸下降的原因。

這些研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些體外有益作用中的一些也可以由hipsC-CC外泌體中發(fā)現(xiàn)的15種最豐富的microRNA的合成模擬物所介導(dǎo)。他們指出，對(duì)microRNA在臨床應(yīng)用中的潛在作用的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)未完成。（生物谷 Bioon.com）