空軍軍醫(yī)大學堅哲/李春英團隊：三維成球培養(yǎng)來源的間充質(zhì)干細胞外泌體有效緩解白癜風進展
白癜風是一種比較常見的皮膚疾病，其成因復雜，治療機制尚不明確，易診難治，對患者的身心健康造成嚴重影響。目前，由于尚缺乏穩(wěn)定優(yōu)良的治療手段，因此亟待開發(fā)出更安全、有效的新型治療方法。
人臍帶間充質(zhì)干細胞（Human umbilical mesenchymal stem cells，hUMSCs）是一種從新生兒臍帶的華通氏膠中提取的細胞，它們不僅容易獲得，而且免疫原性低，具備顯著的組織修復能力和免疫調(diào)節(jié)功能。研究表明，間充質(zhì)干細胞主要通過旁分泌發(fā)揮作用，因此，它們產(chǎn)生的細胞外囊泡在干細胞替代療法中扮演著關(guān)鍵角色。
然而，目前大多數(shù)間充質(zhì)干細胞的培養(yǎng)方法仍停留在傳統(tǒng)的二維培養(yǎng)模式，這導致細胞衰老增快，增殖、分化能力下降，分泌功能減弱。相比之下，三維懸浮培養(yǎng)形成的間充質(zhì)干細胞球可增加旁分泌能力，提高細胞外囊泡的功能，從而發(fā)揮更強的治療作用。
近日，空軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院（西京醫(yī)院）皮膚科堅哲、李春英教授團隊在 Advanced Science 期刊發(fā)表了題為：3D-hUMSCs Exosomes Ameliorate Vitiligo by Simultaneously Potentiating Treg Cells-Mediated Immunosuppression and Suppressing Oxidative Stress-Induced Melanocyte Damage 的研究論文。
該研究構(gòu)建了一種三維成球培養(yǎng)的人臍帶間充質(zhì)干細胞模型，其來源的外泌體（3D-hUMSCs-Exos）在治療白癜風方面展現(xiàn)出更為顯著的效果。這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新型的白癜風治療方法提供了有力的科學依據(jù)，也為以外泌體為核心的無細胞療法治療其他器官自身免疫性疾病提供了借鑒。
該研究成功從健康供體的臍帶華通氏膠中分離出人臍帶間充質(zhì)干細胞（hUMSCs），并通過2D和3D培養(yǎng)系統(tǒng)進行了培養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，3D培養(yǎng)的hUMSCs能自發(fā)形成多細胞球體，且其分泌的外泌體數(shù)量更多，更易被黑素細胞攝取。通過建立黑色素瘤-Treg誘導的白癜風小鼠模型，實驗評估了hUMSCs來源的外泌體（hUMSCs-Exos）對白癜風的治療效果，結(jié)果顯示，3D-Exos治療能顯著改善白癜風小鼠的色素脫失。
此外，3D-Exos治療還能有效抑制CD8+T細胞的數(shù)量和功能，同時激活Treg細胞。體外實驗進一步驗證了3D-Exos治療能夠擴大Treg細胞群并恢復其功能。通過高通量測序發(fā)現(xiàn)miR-132-3p和miR-125b-5p可能是3D-Exos發(fā)揮抗氧化和免疫抑制作用的關(guān)鍵介質(zhì)。最后，研究團隊在白癜風小鼠體內(nèi)驗證了miR-132-3p在3D-Exos治療白癜風中的關(guān)鍵作用。
這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新型的白癜風治療方法提供了有力的科學依據(jù)，也為以外泌體為核心的無細胞療法治療其他器官自身免疫性疾病提供了借鑒。據(jù)悉，課題組正在積極開展間充質(zhì)干細胞及其外泌體治療白癜風的臨床研究，希望能為白癜風的治療提供新的選擇。
示意圖：3D成球培養(yǎng)的人臍帶間充質(zhì)干細胞外泌體通過Sirt1和Bak1蛋白促進Treg細胞增殖分化和保護黑素細胞凋亡有效緩解白癜風
空軍軍醫(yī)大學西京皮膚醫(yī)院王琪碩士為本研究論文第一作者，郭偉楠副教授為共同第一作者，空軍軍醫(yī)大學西京皮膚醫(yī)院堅哲副教授、李春英教授為共同通訊作者。這項工作得到了國家自然科學基金重點與面上項目、陜西省自然科學基金重點項目和空軍軍醫(yī)大學凌云工程“翱翔計劃”的支持。
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