研究人员解开了细胞外囊泡的愈合机制

细胞外囊泡(ev)是一种纳米大小的信使，在细胞之间传递信号和货物，是下一代治疗从自身免疫和神经退行性疾病到癌症和组织损伤的很有前途的工具。来自干细胞的电动汽车已经被证明可以帮助心脏病发作后的心脏细胞恢复，但它们究竟是如何帮助的，以及这种有益效果是否只针对来自干细胞的电动汽车，仍然是一个谜。

现在，来自哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)的研究人员已经揭示了电动汽车治愈能力背后的潜在机制，并证明了电动汽车不仅能使受损细胞重生心攻击，但保持细胞在心脏病发作期间剥夺氧气的同时运作。研究人员展示了这个功能人体组织使用带有嵌入式传感器的嵌入式传感器，连续跟踪组织的收缩。

研究小组还证实，这些细胞间游走细胞可能来自血管表面的内皮细胞，它们数量更多，更容易维持干细胞。

这项研究发表在科学转化医学。

“我们的器官芯片技术已经取得了很大的进步，现在我们可以对抗药物目标，而不是对抗芯片设计，”Kit Parker说，他是SEAS生物工程和应用物理学塔尔家族教授，也是该研究的资深作者。“通过这项研究，我们在一个含有人类细胞的芯片上模拟了一种人类疾病，并开发了一种新的治疗方法。”

心脏病发作或心肌梗死发生在血液流向心脏被堵塞时发生。当然，治疗a的最佳方式心脏病是恢复血液流动，但这个过程可能会对心脏细胞造成更大的损害。所谓的缺血再灌注损伤（IRI）或Reoxygenation损伤，当血液供应后缺乏氧气后返回组织时发生。

“对IRI的蜂窝响应涉及多种机制，例如钙和质子过载，氧化应激，线粒体功能障碍等，“海洋海洋博士道研究所”的生物学启发工程和纸张第一作者的博士道“。”这种复杂的流程造成了挑战，以发展可以解决每个人的有效疗法这些问题。“

这就是内皮衍生ev (eev)的用途。因为这些小泡来自于血管组织，而血管组织可以独特地感知缺氧压力，研究人员假设它们所携带的货物可以提供直接的保护心肌。

研究人员绘制了整个EEV蛋白的图谱，这些蛋白可以或可以由囊泡表达。

“令人惊讶的是，尽管这些囊泡直径只有150纳米，但它们包含了近2000种不同的蛋白质，”亚迪德说。“这些蛋白质中有很多与代谢过程喜欢呼吸，线粒体功能，信号传导和稳态。换句话说，许多与心脏反应相关的过程对压力。因此，无论是治疗性的一个分子，我们认为外来含有分子和蛋白质的鸡尾酒，可以均匀地帮助细胞维持稳态，改变代谢作用并减少伤害量。“

该团队使用海洋疾病生物物理组开发的心脏对接模型测试了EEVS对人体心脏组织的影响。片上平台模仿原生组织的结构和功能，并允许研究人员实时观察伤害和治疗在人体组织中的影响。在这里，研究人员模拟了对EEV的碎片的心肌梗死和雷诺，以及那些没有的碎片。

研究人员发现，在用EEV治疗的组织中，心肌细胞可以更好地适应压力条件并维持更高的工作量。研究人员诱导损伤三小时的氧气限制，然后进行90分钟的雷诺，然后测量死细胞的分数和组织的收缩力。用EEVS处理的心脏组织具有一半的死细胞，并且收缩力比未经治疗后的损伤后的组织高4倍。

研究小组还发现，经过eev处理的受伤心肌细胞显示出的一系列蛋白质与未受伤的心肌细胞相比更相似。令人惊讶的是，研究小组还观察到，即使在没有氧气的情况下，经eev处理的细胞仍在继续收缩。

“我们的研究结果表明，eev可以保护心脏组织从复氧损伤部分通过补充受伤者细胞这为新的治疗方法铺平了道路。”André G. Kléber说，他是哈佛医学院的病理学访问教授，也是这项研究的合著者。

“当一个分子，一个目标的传统模式不能治愈疾病时，外泌体细胞疗法可能是有益的，”Parker说。“通过我们所使用的小泡，我们相信我们正在采取一种猎枪式的方法来打击一个药物靶点网络。随着我们的器官芯片平台，我们将准备使用合成外泌体治疗方式，可能更有效，更可靠的制造。”

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