Adv Sci：西京醫(yī)院堅哲/李春英團隊發(fā)現(xiàn)三維培養(yǎng)的間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體可有效緩解白癜風(fēng)進(jìn)展

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來源：生物世界

2024-07-01

近日，空軍軍醫(yī)大學(xué)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(xì)胞模型，其來源的外泌體（3D-hUMSCs-Exos）在治療白癜風(fēng)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(fēng)治療方法提供了有力的科學(xué)依據(jù)，也為以外泌體為核心的無細(xì)胞療法治療其他器官自身免疫性疾病提供了借鑒。

空軍軍醫(yī)大學(xué)堅哲/李春英團隊：三維成球培養(yǎng)來源的間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體有效緩解白癜風(fēng)進(jìn)展

白癜風(fēng)是一種比較常見的皮膚疾病，其成因復(fù)雜，治療機制尚不明確，易診難治，對患者的身心健康造成嚴(yán)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(xì)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(xì)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(fù)能力和免疫調(diào)節(jié)功能。研究表明，間充質(zhì)干細(xì)胞主要通過旁分泌發(fā)揮作用，因此，它們產(chǎn)生的細(xì)胞外囊泡在干細(xì)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(xì)胞的培養(yǎng)方法仍停留在傳統(tǒng)的二維培養(yǎng)模式，這導(dǎo)致細(xì)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(xì)胞球可增加旁分泌能力，提高細(xì)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(xué)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(xì)胞模型，其來源的外泌體（3D-hUMSCs-Exos）在治療白癜風(fēng)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(fēng)治療方法提供了有力的科學(xué)依據(jù)，也為以外泌體為核心的無細(xì)胞療法治療其他器官自身免疫性疾病提供了借鑒。

3D-hUMSCs Exosomes Ameliorate Vitiligo by Simultaneously Potentiating Treg Cells-Mediated Immunosuppression and Suppressing Oxidative Stress-Induced Melanocyte Damage

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(xì)胞（hUMSCs），并通過2D和3D培養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)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(xì)胞球體，且其分泌的外泌體數(shù)量更多，更易被黑素細(xì)胞攝取。通過建立黑色素瘤-Treg誘導(dǎo)的白癜風(fēng)小鼠模型，實驗評估了hUMSCs來源的外泌體（hUMSCs-Exos）對白癜風(fēng)的治療效果，結(jié)果顯示，3D-Exos治療能顯著改善白癜風(fēng)小鼠的色素脫失。

此外，3D-Exos治療還能有效抑制CD8⁺T細(xì)胞的數(shù)量和功能，同時激活Treg細(xì)胞。體外實驗進(jìn)一步驗證了3D-Exos治療能夠擴大Treg細(xì)胞群并恢復(fù)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(fēng)小鼠體內(nèi)驗證了miR-132-3p在3D-Exos治療白癜風(fēng)中的關(guān)鍵作用。

這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新型的白癜風(fēng)治療方法提供了有力的科學(xué)依據(jù)，也為以外泌體為核心的無細(xì)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(xì)胞及其外泌體治療白癜風(fēng)的臨床研究，希望能為白癜風(fēng)的治療提供新的選擇。

3D成球培養(yǎng)的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體通過Sirt1和Bak1蛋白促進(jìn)Treg細(xì)胞增殖分化和保護黑素細(xì)胞凋亡有效緩解白癜風(fēng)

示意圖：3D成球培養(yǎng)的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體通過Sirt1和Bak1蛋白促進(jìn)Treg細(xì)胞增殖分化和保護黑素細(xì)胞凋亡有效緩解白癜風(fēng)

空軍軍醫(yī)大學(xué)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(xué)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(xué)基金重點與面上項目、陜西省自然科學(xué)基金重點項目和空軍軍醫(yī)大學(xué)凌云工程“翱翔計劃”的支持。

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