Circ Res：CD34阳性干细胞分泌的外泌体在肢体缺血修复中的机制

图：CD34阳性干细胞分泌的外泌体增加小鼠后肢缺血的血管重建和功能恢复

基于干细胞和祖细胞的治疗已经成为心血管疾病患者最有希望的治疗方案之一。已经有研究证明自体CD34阳性的干细胞的移植可以改善缺血组织的再灌注和功能，并降低严重肢体缺血患者的截肢率。实验室研究表明，人CD34阳性干细胞移植主要是有助于血管生成。虽然CD34阳性细胞分泌的旁分泌因子参与了血管生成过程，但是在缺血后，旁分泌因子诱导血管生长和功能恢复的具体成分和机制仍然不十分清楚。

人CD34阳性干细胞的旁分泌因子能够介导在心肌和关键肢体缺血患者和动物模型中的CD34阳性干细胞局部移植的治疗效果。而且，研究人员们已经发现人CD34阳性干细胞的旁分泌分泌物中含有被称为外泌体的促血管生成、膜包被的纳米级囊泡（CD34Exo）。近日，来自美国西奈山伊坎医学院、西北大学、Caladrius Biosciences的研究人员在Circulation Research（IF=11.551）发表文章，他们通过研究miRNA含量和摄取量来探究CD34Exo介导的缺血组织修复和治疗性的血管发生的机制。

研究人员将CD34Exo注射到小鼠缺血的后肢组织中，并辅以CD34Exo缺失的培养基为对照，发现亲本细胞的活性有所改善，包括缺血肢体灌注、毛细血管密度、运动功能和截肢术后的改善。CD34Exo被发现富含有促血管生成作用的miRNA：miR-126-3p。CD34Exo中敲除miR-126-3p，可以在体外和体内降低其血管生成活性和有益功能。有趣的是，注射CD34Exo可增加小鼠缺血肢体细胞的miR-126-3p水平，但不影响miR-126-3p的内源性合成，这表明功能性外源miR-126-3p是从外泌体直接转移的。miR-126-3p通过抑制其已知靶基因SPRED1的表达来增强血管发生，SPRED1同时调节血管生成途径相关因子，包括如VEGF（血管内皮生长因子）、ANG1（血管生成素1）、ANG2（血管生成素2）、MMP9（基质金属肽酶9）、TSP1（血小板反应蛋白1）等。有趣的是，相对于平滑肌细胞和成纤维细胞，CD34Exo在治疗肢体缺血时能够最有效地被内皮细胞吸收，在细胞水平上表现出干细胞来源的外泌体的直接作用是的小鼠内皮。

总而言之，研究人员的研究结果已经证明了离开细胞的CD34Exo通过有益的血管发生作用从而介导缺血组织修复的新机制。外泌体携带的促血管生成的miRNA可能可以增强干细胞功能，并且暗示出CD34阳性干细胞治疗相关的血管生成作用和治疗优势。

参考文献：Mathiyalagan P, Liang Y, Kim D, Misener S, Thorne T, Kamide CE, Klyachko E, Losordo DW, Hajjar RJ, Sahoo S. Angiogenic Mechanisms of Human CD34(+) Stem Cell Exosomes in the Repair of Ischemic Hindlimb. Circ Res. 2017 Apr 28;120(9):1466-1476.