【CMT&CHTV 文獻精粹】
導語：本文深入探討了一種基於細胞外囊泡的無細胞治療策略，利用透明質酸激活的誘導間充質幹細胞釋放的囊泡，展示了其在促進血管新生、減少心肌纖維化以及調節炎症反應中的潛在療效，為心髒修複提供了全新的治療思路和方法。
心血管疾病是全球主要的死亡原因之一，尤其是心肌梗死(myocardial infarction，MI)，它不僅導致心肌組織的直接損失，還會引發一係列病理性重構和心髒功能障礙，對患者的生命健康構成嚴重威脅。隨著現代醫學的發展，盡管藥物治療和介入手術已經取得了一定的進展，但心肌梗死後的心髒修複和功能恢複仍然是一個巨大的挑戰。近年來，隨著再生醫學的發展，幹細胞治療成為心髒修複的新策略。
2024年4月，Journal of Nanobiotechnology發表了一篇題為“Hyaluronic acid stimulation of stem cells for cardiac repair: a cell-free strategy for myocardial infarct”的文章，為心髒修複領域帶來了新的視角。該研究通過細胞外囊泡(EVs)這一無細胞策略，探索了透明質酸(HA)刺激誘導的間充質幹細胞(iMSCs)分泌的EVs在心髒修複中的作用，為心肌梗死後的心髒修複提供了一種新的治療思路。
研究方法
本研究是一項基礎與應用相結合的實驗研究，旨在探索HA-iMSC-EVs對心肌梗死後心髒修複的促進作用。研究中將HA-iMSC-EVs通過靜脈或心肌內注射的方式給予大鼠模型，考察了不同劑量(10mg/kg和20mg/kg)和注射次數(單次與兩次)對心髒功能恢複的影響。
研究結果
心髒保護作用
本研究的核心發現之一是HA-iMSC-EVs對心髒具有顯著的保護作用。通過在MI模型中應用HA-iMSC-EVs，觀察到心髒功能得到了顯著改善。具體而言，與對照組相比，HA-iMSC-EVs處理組的左心室射血分數(LVEF)和縮短分數(FS)有顯著提升，這表明HA-iMSC-EVs能夠促進心髒收縮功能的恢複。此外，通過超聲心動圖檢測發現，HA-iMSC-EVs處理組的左心室內徑(LVIDd和LVIDs)和最大舒張末期容積(V-max)有顯著降低，這表明HA-iMSC-EVs能夠抑製心髒不良重塑(見圖1)。
促進血管生成
HA-iMSC-EVs在促進血管生成方麵也顯示出了顯著的效果。通過免疫組化染色技術觀察到，HA-iMSC-EVs處理組的毛細血管密度顯著增加，尤其是在梗死區域。這一結果表明HA-iMSC-EVs能夠促進新血管的形成，從而改善心肌的血液供應。
減少心肌纖維化
心肌纖維化是心肌梗死後心髒功能受損的重要原因之一。本研究中，通過Masson's trichrome染色技術發現，HA-iMSC-EVs處理組的纖維化區域顯著減少，同時存活的心肌區域增加。這表明HA-iMSC-EVs能夠有效減少心肌纖維化，保護心肌組織。
抗炎作用
炎症反應在心肌梗死後的心髒重構中起著關鍵作用。本研究發現，HA-iMSC-EVs能夠顯著減少炎症因子的表達，包括在THP-1巨噬細胞中減少M1型巨噬細胞極化相關基因的表達，如TNF-α、MCP-1和CXCL-10，同時增加M2型巨噬細胞極化相關基因的表達，如IL-10和CCL22。此外，HA-iMSC-EVs還能夠降低炎症小體相關蛋白的表達，包括NLRP3、caspase-1和IL-1β，這表明HA-iMSC-EVs具有顯著的抗炎作用。
抗纖維化作用
心肌梗死後，心肌細胞的纖維化變化是導致心髒功能障礙的另一個重要因素。本研究中，HA-iMSC-EVs處理能夠減少TGF-β1誘導的纖維化相關蛋白的表達，包括Collagen 1、Fibronectin、MMP2和TIMP1，並且降低了SMAD2的磷酸化水平，這表明HA-iMSC-EVs具有抗纖維化作用(見圖2)。
總結
本研究采用了無細胞的治療方法，通過HA預處理的iMSCs分泌的EVs，提供了一種新的治療心肌梗死的方法，這種方法避免了細胞治療可能帶來的風險，如免疫排斥和腫瘤風險，同時通過EVs的靶向遞送，提高了治療效果。此外，研究還通過蛋白質組學分析，揭示了HA-iMSC-EVs中豐富的生物活性分子，為理解其治療機製提供了重要信息。總體而言，這項研究不僅為心肌梗死後的心髒修複提供了新的治療策略，也為未來基於EVs的無細胞治療提供了重要的理論和試驗依據。
參考文獻
Jeong SY, Park BW, Kim J, et al. Hyaluronic acid stimulation of stem cells for cardiac repair: a cell-free strategy for myocardial infarct[J]. J Nanobiotechnology. 2024, 22(1):149. doi: 10.1186/s12951-024-02410-x.
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編輯：薄荷
二審：清揚
三審：碧泉
排版：半夏
