近年来多项研究表明人诱导多能干细胞（hiPSCs）能够分化为多种细胞类型，在心脏组织再生疗法中有着重要作用。但该项技术在向临床转化的过程中面临着包括细胞驻留率低、肿瘤形成和恶性心律失常等问题，而干细胞分泌的外泌体能够避免这些问题。来自美国阿拉巴马大学伯明翰分校的张建一教授团队发现hiPSC衍生的心脏细胞分泌的外泌体能够促进猪心梗后的心功能恢复。该研究发表于Sciencetranslationalmedicine杂志上(IF=16.)。
缺血性心脏病在我国的发病率和病死率呈逐年上升的趋势，是严重危害人类健康的难治性疾病之一。目前药物、介入和器械治疗等综合措施虽已显示一定的疗效，可以显著降低心肌梗死早期死亡率，但现有治疗不能促进心肌修复，仍有部分患者进展为重度心衰。目前的研究表明外泌体是干细胞旁分泌功能的主要效应者，通过外泌体为载体促进各种细胞因子以及功能性RNA、蛋白质等在细胞间的转移，促进梗死心肌修复。
该项研究中，研究者在心肌梗死的猪模型中分别移植了人诱导多能干细胞（hiPSC）衍生的心肌细胞、平滑肌细胞、内皮细胞这三种混合细胞（hiPSC-CC，2：1：1）和这些细胞分泌的外泌体，具体分为：1.sham组：假手术组；2.MI组：单纯心梗组；3.MI+Cell组：混合细胞移植组；4.MI+Fra组：细胞匀浆后碎片移植组；5.MI+Exo组：外泌体移植组。他们发现细胞和外泌体移植组在猪心梗后具有改善心功能的治疗效果，并且没有发现心律失常频率概率的增加。
不同分组人诱导多能干细胞（hiPSC）衍生的心脏细胞及外泌体移植改善心梗后心功能
研究者通过心肌内注射，在受损心肌周边区五点注射细胞和外泌体。在体外，混合细胞的外泌体能够增强内皮细胞血管新生活性，促进hiPSC-CMs的增殖，并通过减少细胞凋亡保护缺氧负荷下的hiPSC-CMs，维持细胞内钙稳态，改善心肌细胞的能量代谢。在体内，梗死4周后，细胞和外泌体治疗组在左室射血分数、室壁应力、心脏肥大、梗死面积等均优于MI组。且在各组动物间的心律失常发生的事件频率相似。因此，该项研究为心肌梗死后无细胞治疗通过了可靠的证据。
人诱导多能干细胞（hiPSC）衍生的心脏细胞及外泌体移植改善心肌肥大并促进血管新生
人诱导多能干细胞（hiPSCs衍生的心脏细胞及外泌体移植改善梗死后猪心脏细胞的能量代谢）
该项研究表明，联合多种hiPSC衍生的心脏细胞来源的外泌体移植，通过心肌内注射，能够有效改善梗死后心脏的心功能，为干细胞来源外泌体在治疗心脏缺血性损伤的临床转化提供了有力的证据。因此这项研究对于缺血性心脏病无细胞治疗具有重要的意义
参考文献：GaoL,WangL,WeiY,KrishnamurthyP,WalcottGP,MenaschéP,ZhangJ.ExosomessecretedbyhiPSC-derivedcardiaccellsimproverecoveryfrommyocardialinfarctioninswine.ScienceTranslationalmedicine.Sep16;12():eaay.doi:10./scitranslmed.aay.PMID:.
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