间充质干细胞外泌体修复软骨损伤

Author: Mika Huang     Date: February 15, 2023

间充质干细胞和细胞相关的纳米颗粒被广泛应用于组织修复和再生,但它仍然面临诸多挑战,可能对人类安全和治疗效果产生负面影响。无细胞纳米技术能够有效克服这些障碍和局限性。间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)来源的天然小细胞外囊泡(small extracellular vesicles, sEVs)具有低免疫原性和无致瘤性的优势,是理想的纳米治疗制剂。体外实验显示,华通氏胶间充质干细胞(WJMSCs)中获得的sEVs在骨关节炎(osteoarthritis, OA)模型中能有效地进入软骨细胞,促进软骨细胞的迁移和增殖。在体内,WJMSCs-sEVs显著促进软骨生成,这个结果与华通氏胶间充质干细胞的功能一致。RNA测序结果显示,sEVs-microRNA调控的生物回路可以显著促进骨关节炎的治疗,如促进钙信号通路、ECM-受体相互作用通路和NOTCH信号通路的激活。

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图1. WJMSCs-sEVs的综合表征

纳米流式检测技术在单颗粒水平对sEVs粒径分布、颗粒浓度和表面蛋白等指标进行表征,为干细胞来源的外泌体应用于组织修复和再生奠定基础。

Int J Pharm., 2022, 623:121952.

胚胎干细胞外泌体治疗恶性胶质瘤

Author: Mika Huang     Date: February 15, 2023

恶性胶质瘤(Glioblastoma, GBM)是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤,具有很高的死亡率和致残率。尽管GBM耐药性强是预后不良的一个原因,但另一个重要原因是血脑屏障限制了化疗药物到达肿瘤区域,造成疗效严重降低。因此,急需开发新的药物,以克服大脑的血脑屏障,进而实现GBM的有效治疗。在以往研究中,研究者们正在开发合成药物递送系统中进行了许多尝试,以使药物穿越生物屏障进行有效的递送。但是,目前合成的纳米载体仍存在一些问题,例如生物毒性和血脑屏障穿越能力低下等。

该研究发现胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)来源的外泌体(ESC-exos),对胶质瘤细胞有抑制作用,并且通过对外泌体进行修饰(修饰cRGDyK肽段)使其能够靶向肿瘤组织。同时,在外泌体内部装载紫杉醇药物(paclitaxel, PTX),提高外泌体抗胶质瘤的能力,为治疗恶性胶质瘤和其他类型的肿瘤疾病提供了新的思路。

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图1. ESC-exos的粒径分布

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图2. ESC-exos抑制胶质瘤细胞的活性

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图3. cRGD-Exo-PTX和Exo-PTX的粒径分布图

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图4. 胶质瘤细胞经不同处理后的凋亡情况

通过纳米流式检测仪,可以检测外泌体是否成功被修饰和/或装载治疗药物,以及评估药物的装载效率和装载量。

Adv. Sci., 2019, 6(6), 1801899.