近期，美国阿拉巴马大学伯明翰分校张建一教授、医院高崚研究员团队合作，在ScienceTranslationalmedicine杂志（影响因子16.）上发表封面文章，报道了由人诱导多能干细胞（hiPSCs）衍生的心脏细胞外泌体，可改善猪心肌梗死的恢复，而不会增加心律失常并发症的发生率，为心肌损伤提供了无细胞治疗的新选择。
《中国心血管健康与疾病报告》显示，中国心血管病患病率处于持续上升阶段。推算心血管病现患人数3.30亿，其中脑卒中万，冠心病万，肺原性心脏病万，心力衰竭万，风湿性心脏病万，先天性心脏病万，下肢动脉疾病万，高血压2.45亿。
外泌体促进心脏恢复细胞移植在心血管疾病治疗领域具有诱人潜力。然而，移植细胞的驻留和整合有限，限制该方法的功效。该研究在心肌梗死的猪模型中比较了人类诱导多能干细胞（hiPSCs）衍生的心肌细胞、内皮细胞和平滑肌细胞的混合移植和这些细胞产生的外泌体的移植效果。他们发现细胞、细胞碎片和外泌体移植组的心脏功能有类似的改善，且没有发现增加心律失常。这表明外泌体具有作为心血管疾病的无细胞疗法的潜力。心肌梗死（MI）的细胞疗法部分是由移植细胞分泌的外泌体介导的。因此，该研究比较了由人诱导多能干细胞（hiPSCs）衍生的心肌细胞（CMs;万）、内皮细胞（ECs;万）和平滑肌细胞（SMCs;万）的混合移植效果，或在MI后的猪中使用从三种细胞类型中提取的外泌体。hiPSC-CM、hiPSC-SMC和hiPSC-EC以及所有三种细胞类型分泌的外泌体的表征
hiPSC-心脏细胞外泌体增加EC的血管生成活性并保护hiPSC-CM免受缺氧的损伤
将hiPSC-心脏细胞外泌体用于梗死的猪心脏时，可促进心肌功能的恢复并限制心脏肥大
外泌体是膜结合的细胞外囊泡，含有生物活性蛋白、RNA和microRNAs。外泌体由于参与细胞间的通讯，作为潜在的临床治疗手段被积极研究。
在大型动物身上进行研究对于识别、描述和量化潜在治疗的反应是必要的。在本研究之前，hiPSC-CC外泌体用于心脏治疗的可行性仅在小鼠模型和体外实验中得到证实。
研究人员对猪进行了两项初步研究。首先，他们发现用hiPSC-CCs、hiPSC-CC片段或hiPSC-CC外泌体治疗的动物的左心室功能、梗死面积、壁应力、心肌肥大、细胞凋亡和血管生成的测量结果与未经三种实验治疗的动物相似且显著改善。第二，他们发现外显子治疗并没有增加心律失常的频率。
在对培养的细胞或主动脉环的实验中，他们发现由hiPSC-CCs产生的外泌体促进了培养的内皮细胞和分离的主动脉环中的血管生长。此外，外泌体通过减少称为凋亡的程序性细胞死亡和维持细胞内钙稳态，保护培养的hiPSC心肌细胞免受无血清低氧介质的细胞毒性影响，这对心脏传导率有直接的有益影响。外泌体还增加了细胞ATP含量，这是有益的，因为细胞ATP代谢的缺陷被认为是导致左心室肥大和心力衰竭患者心功能逐渐下降的原因。
参考文献：
GaoL,WangL,WeiY,KrishnamurthyP,WalcottGP,MenaschéP,ZhangJ.ExosomessecretedbyhiPSC-derivedcardiaccellsimproverecoveryfrommyocardialinfarctioninswine.ScienceTranslationalmedicine.Sep16;12():eaay.doi:10./scitranslmed.aay.PMID:.相关阅读：
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