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研载生物科技（上海）有限公司
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公司新闻/正文
基于脂质纳米颗粒的生物启发人工囊泡携带let-7b-5p在体内外促进血管再生
600 人阅读发布时间：2021-05-10 16:45
【关键词】血管新生、内皮细胞、细胞外囊泡、let-7b-5p、miRNAs、纳米医学
【摘要】miRNA通过对靶基因的转录后调控调节表达量，携带有miRNAs促血管再生的小细胞外囊泡可由体外培养的细胞或人体液中提取。脂质纳米颗粒是目前临床批准的递送RNA的先进平台。本研究旨在鉴定sEV诱导的血管再生相关的miRNAs，联合脂质纳米颗粒，研发促血管再生的人工外泌体并评估其促血管再生的疗效。先前研究表明：人骨髓来源CD34+细胞、心包积液、静脉周细胞、骨髓间充质干细胞来源的sEVs均可促进血管新生，通过miRNA测序及数据库结果得知let-7家族是sEVs中促进血管再生的miRNA，进一步体内外评估let-7b-5p的促血管再生作用，随后将其整合至人工外泌体中评估血管再生作用。
本文的创新点在于人工合成了外泌体，极大改善了内源性EVs产量低的问题。
【前言】
心脏的缺血性疾病和下肢的缺血性疾病是全球主要死因。干细胞是目前治疗缺血性疾病的有效手段，并且有大量的临床研究探究其疗效，而干细胞治疗的机制主要是旁分泌某些促血管再生因子，目前公认为干细胞来源的外泌体可发挥促血管新生的作用。目前国际细胞外囊泡研究协会推荐使用“细胞外囊泡”或“EV”指代细胞释放的脂质双层分隔的颗粒，本研究用“人工外泌体AEs”指代生物合成的EVs。
sEVs的促血管新生作用部分由miRNAs介导，不仅细胞来源的sEVs可促进血管新生，人体液来源的sEVs也可促进血管新生。本研究团队发现隐静脉周细胞，一种血管祖细胞，可通过旁分泌的方式促进血管新生。
异源的sEVs移植后不会引起免疫反应，具有较好的临床应用价值，但是内源性sEVs产量过低，阻碍了sEVs的研究和临床应用。生物合成的携带促血管新生作用的miRNA的人工外泌体AEs能够克服这一缺点，并且可以量产。而人工合成外泌体需要考虑其脂质膜成分，脂质纳米颗粒LNPs可用于递送RNA，并且不会引起机体免疫反应，因此可用于合成人工外泌体。本研究旨在筛选促进血管新生的miRNA，并且将其整合至人工外泌体AEs中，评估人工外泌体AEs的疗效。
【结果】
首先评估人隐静脉周细胞hSVPs来源的sEVs对血管新生的影响。先前研究hSVPs可通过旁分泌miR132促进血管新生，因此提取hSVPs来源的sEVs，NTA、TEM、DLS分别鉴定sEVs的形态和大小，体外基质胶验证hSVPs-sEVs对HUVECs的血管管道形成影响，检测hSVPs-sEVs对缺氧处理的HUVECs的凋亡和增殖影响。结果显示：hSVPs-sEVs可促进血管形成。
分析不同细胞（BM-CD34+MNCs、BM-MNC、hSVP-s4EVs、PF-sEVs）的miRNA库，筛选共同的促进血管新生的miRNA，其中PF-sEVs作为阴性对照，不能产生促血管新生作用。筛选出let-7家族并验证其促血管新生作用。HUVECs转染let-7a和let-7b，检测细胞活性、增殖情况、基质胶检测管道形成等实验。结果显示：let-7家族可促进血管新生。
人工合成外泌体AEs，使其携带let-7b和荧光素Cy5、miR39，DLS和TEM检测AEs的大小和形态，流式检测HUVECs可整合AEs。结果显示：人工合成的外泌体AEs具有sEVs的特性，可被HUVECs整合至细胞内。
评估AEs对血管细胞的毒性、能量代谢、凋亡、增殖、管道形成的影响。结果显示：let-7b-AEs减少HUVECs的凋亡，增加了增殖，同时促进血管新生。
纤维蛋白凝胶珠方法和基质胶实验评估let-7b-AEs在低氧下对HUVECs的血管生成能力。结果显示：let-7b-AEs可促进HUVECs的血管新生。
体内基质胶实验评估let-7b-AEs对微血管形成能力的影响。
【摘要】miRNA通过对靶基因的转录后调控调节表达量，携带有miRNAs促血管再生的小细胞外囊泡可由体外培养的细胞或人体液中提取。脂质纳米颗粒是目前临床批准的递送RNA的先进平台。本研究旨在鉴定sEV诱导的血管再生相关的miRNAs，联合脂质纳米颗粒，研发促血管再生的人工外泌体并评估其促血管再生的疗效。先前研究表明：人骨髓来源CD34+细胞、心包积液、静脉周细胞、骨髓间充质干细胞来源的sEVs均可促进血管新生，通过miRNA测序及数据库结果得知let-7家族是sEVs中促进血管再生的miRNA，进一步体内外评估let-7b-5p的促血管再生作用，随后将其整合至人工外泌体中评估血管再生作用。
本文的创新点在于人工合成了外泌体，极大改善了内源性EVs产量低的问题。
【前言】
心脏的缺血性疾病和下肢的缺血性疾病是全球主要死因。干细胞是目前治疗缺血性疾病的有效手段，并且有大量的临床研究探究其疗效，而干细胞治疗的机制主要是旁分泌某些促血管再生因子，目前公认为干细胞来源的外泌体可发挥促血管新生的作用。目前国际细胞外囊泡研究协会推荐使用“细胞外囊泡”或“EV”指代细胞释放的脂质双层分隔的颗粒，本研究用“人工外泌体AEs”指代生物合成的EVs。
sEVs的促血管新生作用部分由miRNAs介导，不仅细胞来源的sEVs可促进血管新生，人体液来源的sEVs也可促进血管新生。本研究团队发现隐静脉周细胞，一种血管祖细胞，可通过旁分泌的方式促进血管新生。
异源的sEVs移植后不会引起免疫反应，具有较好的临床应用价值，但是内源性sEVs产量过低，阻碍了sEVs的研究和临床应用。生物合成的携带促血管新生作用的miRNA的人工外泌体AEs能够克服这一缺点，并且可以量产。而人工合成外泌体需要考虑其脂质膜成分，脂质纳米颗粒LNPs可用于递送RNA，并且不会引起机体免疫反应，因此可用于合成人工外泌体。本研究旨在筛选促进血管新生的miRNA，并且将其整合至人工外泌体AEs中，评估人工外泌体AEs的疗效。
【结果】
首先评估人隐静脉周细胞hSVPs来源的sEVs对血管新生的影响。先前研究hSVPs可通过旁分泌miR132促进血管新生，因此提取hSVPs来源的sEVs，NTA、TEM、DLS分别鉴定sEVs的形态和大小，体外基质胶验证hSVPs-sEVs对HUVECs的血管管道形成影响，检测hSVPs-sEVs对缺氧处理的HUVECs的凋亡和增殖影响。结果显示：hSVPs-sEVs可促进血管形成。
分析不同细胞（BM-CD34+MNCs、BM-MNC、hSVP-s4EVs、PF-sEVs）的miRNA库，筛选共同的促进血管新生的miRNA，其中PF-sEVs作为阴性对照，不能产生促血管新生作用。筛选出let-7家族并验证其促血管新生作用。HUVECs转染let-7a和let-7b，检测细胞活性、增殖情况、基质胶检测管道形成等实验。结果显示：let-7家族可促进血管新生。
人工合成外泌体AEs，使其携带let-7b和荧光素Cy5、miR39，DLS和TEM检测AEs的大小和形态，流式检测HUVECs可整合AEs。结果显示：人工合成的外泌体AEs具有sEVs的特性，可被HUVECs整合至细胞内。
评估AEs对血管细胞的毒性、能量代谢、凋亡、增殖、管道形成的影响。结果显示：let-7b-AEs减少HUVECs的凋亡，增加了增殖，同时促进血管新生。
纤维蛋白凝胶珠方法和基质胶实验评估let-7b-AEs在低氧下对HUVECs的血管生成能力。结果显示：let-7b-AEs可促进HUVECs的血管新生。
体内基质胶实验评估let-7b-AEs对微血管形成能力的影响。