缺血性组织损伤和疾病对患者功能状况的不良影响日益严重，已成为全球范围内致残和死亡的主要增长原因。治疗此类疾病的一个关键方面是通过诱导血管生成来恢复损伤组织的血流。由于药物和手术治疗不足以刺激血管重塑，人们认为基于干细胞(SCs)的治疗可能为缺血组织修复提供一种新的途径。间充质干细胞(Mesenchymal stem/stromal cells, MSCs)具有自我更新能力和多谱系分化潜力，是一种有前景且安全的缺血性疾病治疗细胞，这在多项研究中得到了证实。
波兰克拉科夫大学的科学家应用骨髓(BM) MSC-EVs分别在体外和体内条件下分析了缺血组织内皮细胞(ECs)的生物学效应，并阐明了组织修复的分子机制。MSC-EVs还富含调节血管生成、TGF-β信号传导以及指导细胞粘附和与细胞外基质相互作用的microRNA。MSC-EVs在体外内皮细胞的毛细血管的功效作用包括在正常和炎症条件下通过抑制细胞凋亡增加毛细血管的形成和细胞保护功能。值得注意的是，MSC-EVs还增强了淋巴内皮细胞的毛细血管的形成，这些都与Itgα5和NRP1的调节有关。
研究人员利用ApogeeFlow高分辨率纳米流式仪对分离到的MSC-EVs表面标志物进行定性和定量检测。FITC通道中检测到的混合粒径合成微球(PS，荧光标记聚苯乙烯校准微球)的尺寸分布直方图;和Si，未标记的硅胶校准珠)和来自对照样品(未染色，同型对照和RNA Select标记)分析的代表性直方图。横坐标轴选择具有代表性的点图显示了EVs大小与荧光强度相关的中角度散射光(MALS)，并且在RNAslect的基础上对MSC-EVs的特异性标记物(CD81)、MSC特异性抗原(CD29、CD44、CD90、Sca - 1)抗原和VEGFR3 (CD309)进行标记 (Fig.1)。
Fig.1
Fig.2
在正常条件下，在缺乏或存在VEGF-C的情况下MSC-EVs增加了淋巴内皮细胞(LEC)的毛细血管长度。在使用中和Itgα5 (MSC-EVs Itgα5−)或NRP1 (MSC- EVsnrp1−)单独或联合(MSC-EVsItgα5−/NRP1−)的阻断特异性抗体，阻止了MSC-EVs在缺乏和存在VEGF-C的情况下毛细血管长度结构增加的能力。在缺乏VEGF-C和炎症条件下，MSC-EVs对LEC的毛细血管长度没有影响。在VEGF-C存在的情况下，炎症条件显著增加了血管长度，而MSC-EVs不能诱导毛细血管长度的进一步增加。在VEGF-C存在，单独阻断Itgα5或NRP1的情况下使用MSC-EVsItgα5−或MSC-EVsNRP1−显著降低了炎症条件下LEC血管形成的能力。同时阻断Itgα5或NRP1 MSC-情况下MSC-EVsItgα5−/ NRP1−完全消除了VEGF-C存在时炎症条件的作用。本实验证明了VEGF3信号和MSC-EVs携带的Itgα5和NRP1在依赖淋巴内皮细胞调节淋巴管生成中的作用(Fig.2)。
Fig.3
为了评估骨髓间充质干细胞来源的外囊泡在小鼠HLI模型中的促再生潜能，通过结扎-切除左股动脉对小鼠进行后肢缺血损伤模型构建，通过每3天静脉注射MSC- EVs或对照物(PBS)，直至21天。采用激光多普勒灌注成像技术测定股动脉闭塞前(基线)以及HLI术后第7、14、21天的组织血灌注研究载2生发现在HLI损伤后第7、14和21天，与对照组小鼠相比，MSC-EVs给药后缺血肢体的血液组织灌注显著改善(Fig.3)。
结论:本研究为MSC-EVs的促血管生成和促淋巴管生成特性提供了证据，可用于缺血性组织修复。这些结果强调了MSC-EVs(包括Itgα5和NRP1)的蛋白和miRNA含量在这一过程中的调节作用，并表明它们是促进外周血缺血相关损伤和病理中淋巴管生成的潜在靶点。
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