修复或补偿线粒体功能是治疗放射诱导的慢性创伤的一个重要途径。成体干细胞的功效主要依赖于含线粒体的细胞外囊泡(EVs)的旁分泌。然而,目前仍缺乏能够有效解决线粒体数量和线粒体递送系统的治疗策略。有鉴于此,军事医学科学院放射医学研究所Wen Yue、Jun-Nian Zhou和中国人民解放军总医院韩岩教授设计了一种负载富含干细胞源性线粒体的EVs的水凝胶微针贴片(MNP),其可在伤口组织中逐渐释放和递送线粒体,以促进伤口愈合。
本文要点:
(1)实验利用二甲双胍来增强线粒体的生物发生以及脂肪源性干细胞中含有线粒体的EVs(Met-EVs)的分泌。为了验证Met-EVs的治疗效果,研究者建立了X射线诱导的线粒体功能障碍体内外模型。研究发现,Met-EVs可通过挽救线粒体膜电位、增加5'-三磷酸腺苷水平以及通过转移活性线粒体减少活性氧的产生等机制改善线粒体功能障碍。为了维持EVs向受损组织的释放,研究者构建了Met-EVs@脱细胞脂肪基质(DAM)/透明质酸甲基丙烯酸(HAMA)-MNP,其能够负载Met-EVs,并将Met-EVs和内含的线粒体逐渐释放到创面组织中,以减轻线粒体功能障碍。
(2)实验结果表明,Met-EVs@DAM/HAMA-MNP能够显著促进巨噬细胞极化为具有抗炎和再生等功能的M2亚型,以改善皮肤创伤和辐射损伤的愈合过程。综上所述,该研究构建的EVs递送系统Met-EVs@DAM/HAMA-MNP可以有效地递送富含干细胞源性线粒体的EVs,其在慢性伤口的临床治疗领域中具有重要潜力。
Wen-De Yao. et al. Hydrogel Microneedle Patches Loaded with Stem Cell Mitochondria-Enriched Microvesicles Boost the Chronic Wound Healing. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c06921
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c06921