你的城市下雪了嗎 Anext 基於染色體的口腔頜面疾病診斷和工程策略(III) 繼續第一部分:基於外泌體的口腔頜面疾病診斷和工程策略(II)。2. 外泌體的工程策略
雖然天然外泌體已廣泛用於口腔頜面部疾病,但其缺點仍然很明顯,包括產量低、雜質高、易去除、缺乏靶向性,導致天然外泌體的有效性有限。 近年來,人們發現,使用外泌體精確**口腔頜面疾病有望通過工程手段實現。 工程化外泌體的製備方法包括母細胞的預處理、外泌體的直接處理以及與外泌體結合的生物材料,這些方法可以使外泌體相關功能具有明顯的相關性。
、母細胞預處理
母體細胞常用的預處理方法包括通過透化病毒或質粒轉染母體生物以獲得攜帶特定基因的外泌體、炎症因子的預處理以及環境條件的預處理。 研究發現,滑膜間充質幹細胞(SMSCs)只能促進成纖維細胞增殖,而不能促進內皮細胞血管生成。 通過慢病毒轉染技術上調SMSCS產生的外泌體miR-126-3p的表達水平,可以促進膠原蛋白的產生和血管生成,從而導致長期糖尿病創面。 類風濕性關節炎 (RA) 中促炎 M1 和抗炎 M2 巨噬細胞活性之間的不平衡會誘發滑膜炎症和自身免疫。 研究人員將質粒DNA封裝在編碼抗炎細胞因子白細胞介素-10(IL-10 PDNA)和化療藥物-mezon-磷酸鈉(BSP)的M2型巨噬細胞中提取的外泌體中,發現M2 exo PDNA BSP共轉運系統促進M2巨噬細胞極性,可作為RA**中有前途的生物相容性藥物載體和抗炎劑。 褪黑激素 (MT) 預處理的 MSCS 衍生外泌體,MT-EXO 可以通過抑制炎症反應來促進糖尿病傷口癒合,並通過啟用 PTEN AKT 訊號通路增加 M2 極化與 M1 極化率。 MT預處理已被證明是一種很有前途的糖尿病傷口癒合方法。 阿妥伐他汀 (ATV) 是一種 HMG-Coa 還原酶抑制劑,臨床上用於降低血脂。 用 ATV (ATV-EXO) 預處理的骨髓間充質幹細胞 (BMSC) 外泌體通過增強血管生成來加速糖尿病傷口癒合。 有專家發現,用3,3-二二鈽二甲烷處理的人臍帶間充質幹細胞(HUCMSCs)可以通過增加外泌體WNT11的自分泌訊號來促進HUCMSCs的增殖,從而加速深部繼發性燒傷創面的癒合。 誘導缺氧後,脂肪幹細胞的存活和增殖明顯增強,其產生的外泌體可通過PI3K AKT通路啟用,促進糖尿病創面的高質量癒合。
類風濕性關節炎中巨噬細胞復極化的機制。
分子工程化的 M2 巨噬細胞衍生的外泌體,具有炎性抗感染和抗炎能力,可共同遞送 IL-10 PDNA 和 GCS,通過 M1 至 M2 巨噬細胞復極化實現 Ra**。
、外泌體的直接修飾
與親本細胞的預處理相比,外泌體修飾具有更直接和有益的效果。 外泌體載入方法包括共孵育、超聲處理和電穿孔。 共孵育是直接修飾外泌體的常用方法。 單核細胞來源的髓系細胞在與炎症相關的自身免疫性炎症性疾病和癌症中起著至關重要的作用,EL-4(鼠淋巴瘤細胞)來源的外泌體與薑黃素共培養,從而增強了外泌體對炎症的**作用。 早期的研究報道,外源性貨物可以通過超聲波裝載到外泌體中。 超聲處理可以保持外部結構的穩定性,並且比共同孵化更有利於貨物裝載。 由於缺乏抗菌作用,外泌體很少用於感染傷口。 一項研究通過對攜帶銀奈米顆粒 (AGNPS) 的外泌體進行超聲處理,賦予人臍帶間充質幹細胞 (HUCMSC) 的外泌體抗菌活性。 TS-SF SA AG-EXO敷料是一種由外泌體和銀奈米顆粒複合物組成的不對稱濕法敷料,具有多功能特性,包括廣譜抗菌活性、促進傷口癒合、保水和維持電解質穩態。 電孔是另一種常用的方法,用於以高貨物裝載率裝載外泌體。 同時,電穿孔增加了外泌體中負載的RNA和親水小分子的數量,從而減少了傷口微環境中的RNA降解。 研究人員通過電孔將Cas9核糖核酸蛋白(RNP)載入到從肝星狀細胞中分離的純化外泌體中,並發現這促進了RNP的高效細胞質遞送,同時允許RNP在體內肝組織中的特定積累,這反過來又促進了肝病的組織特異性基因**。
用於Cas9 RNP**肝病體內遞送的外泌體示意圖。
、生物材料負載外泌體
最近的研究報告稱,通過使用各種型別的生物材料示例(例如水凝膠支架或敷料)來提供結構支援和遞送外泌體,已經取得了令人滿意的**結果。 一項研究產生了 Oxoband,一種富含外泌體、釋放氧氣的抗氧化傷口敷料,由抗氧化聚氨酯 (PUAO) 組成,PUAO 是一種高度多孔的冷凍凝膠,具有持續的氧釋放特性,含有脂肪來源的幹細胞 (ADSC) 外泌體。 實驗結果表明,在2週內,oxoband促進了更快的傷口閉合,增強了膠原蛋白的沉積,加快了再上皮化,增加了血管生成,降低了氧化應激,從而促進了糖尿病傷口的癒合,並可能導致**新的糖尿病潰瘍**。 研究人員開發了一種生物反應性聚乙二醇(PEG)DNA雜化水凝膠,其中裝載了人狀幹細胞衍生的外泌體(scap-exo),並發現該系統在正常和糖尿病條件下均能有效促進骨再生。 研究人員將臍帶間充質幹細胞(UCMSC)外泌體(UCMSC-EXO)封裝在硫醇透明質酸微凝膠中,並表明它們可以促進骨關節炎(OA)軟骨修復和軟化軟骨細胞年輕化。
Oxoband的形成和應用示意圖。
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