[发明专利]基于通心络预处理的间充质干细胞来源外泌体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于通心络预处理的间充质干细胞来源外泌体及其制备方法。本发明提供一种上调miR‑146a的表达水平的间充质干细胞来源外泌体的制备方法，该方法包括：采用通心络预处理间充质干细胞，并培养处理后的间充质干细胞以收集其分泌的外泌体。本发明可制备出具有促进血管新生和/或心肌修复能力的间充质干细胞来源外泌体。

技术领域

本发明是关于一种基于药物预处理的间充质干细胞来源外泌体及其制备方法，具体是关于一种基于药物通心络预处理的间充质干细胞来源的高效外泌体及其制备方法。

背景技术

WHO统计数据表明：2016年心血管疾病是全球第一大死因(约1760万人，32.2％)尽管目前医疗水平已大大提升，但急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)仍然是目前全球致死致残的主要原因之一(GBD 2016Mortality Collaborators.Global,regional,and national under-5mortality,adult mortality,age-specificmortality,and life expectancy,1970-2016:a systematic analysis for the GlobalBurden of Disease Study 2016.Lancet.2017Sep 16；390(10100):1084-1150；Roth,G.A.,et al.,Global,Regional,and National Burden of Cardiovascular Diseasesfor 10Causes,1990to 2015.J Am Coll Cardiol,2017.70(1):p.1-25；Virani,S.S.,etal.,Heart Disease and Stroke Statistics-2020 Update:A Report From theAmerican Heart Association.Circulation,2020.141(9):p.e139-e596.)。AMI可导致大量心肌在短时间内缺血坏死，继而被瘢痕组织替代引发心衰和死亡。现有治疗手段无法有效再生和修复心肌。近年来干细胞移植治疗，尤其是间充质干细胞(MSCs,mesenchymalstem cells)，例如骨髓间充质干细胞(bone marrow-mesenchymal stem cells,BM-MSCs)，移植治疗AMI被寄予厚望(Orlic D,Kajstura J,Chimenti S,Jakoniuk I,Anderson SM,LiB,Pickel J,McKay R,Nadal-Ginard B,Bodine DM and others.Bone marrow cellsregenerate infarcted myocardium.Nature 2001；410(6829):701-705；Fisher SA,DoreeC,Mathur A,Martin-Rendon E.Meta-Analysis of Cell Therapy Trials for PatientsWith Heart Failure.Circulation Research 2015；116(8):1361-1377；Afzal MR,Samanta A,Shah ZI,Jeevanantham V,Abdel-Latif A,Zuba-Surma EK,Dawn B.AdultBone Marrow Cell Therapy for Ischemic Heart Disease:Evidence and InsightsFrom Randomized Controlled Trials.Circ Res 2015；117(6):558-575)。MSCs的旁分泌功能是他们发挥作用的重要方式(Ranganath,S.H.,et al.,Harnessing the mesenchymalstem cell secretome for the treatment of cardiovascular disease.Cell StemCell,2012.10(3):p.244-58.)，然而临床研究表明，间充质干细胞虽能一定程度通过旁分泌保护作用改善梗死后心功能，但效果并不显著。进一步研究表明，MSCs通过旁分泌的方式分泌的一种细胞外囊泡结构——外泌体(exosome)被广泛报道可参与AMI后改善微环境以及修复心肌(Cheng,H.,et al.,Hypoxia-challenged MSC-derived exosomes delivermiR-210to attenuate post-infarction cardiac apoptosis.Stem Cell Res Ther,2020.11(1):p.224；Tan,S.J.O.,et al.,Novel Applications of Mesenchymal StemCell-derived Exosomes for Myocardial Infarction Therapeutics.Biomolecules,2020.10(5)；Xiao,C.,et al.,Transplanted Mesenchymal Stem Cells ReduceAutophagic Flux in Infarcted Hearts via the Exosomal Transfer of miR-125b.Circ Res,2018.123(5):p.564-578.)。外泌体可以广泛携带生物活性分子，包括RNA、蛋白质等，其中microRNA被广泛报道可以参与心脏修复过程中(Gebert,L.F.R.andI.J.MacRae,Regulation of microRNA function in animals.Nat Rev Mol Cell Biol,2019.20(1):p.21-37；Zhou,S.S.,et al.,miRNAS in cardiovascular diseases:potential biomarkers,therapeutic targets and challenges.Acta Pharmacol Sin,2018.39(7):p.1073-1084.)，而miRNA-146a被广泛报道具有心脏修复、抗纤维化等功能(Boon RA,Dimmeler S.MicroRNAs in myocardial infarction.Nat Rev Cardiol.2015Mar；12(3):135-42；Wang X,Ha T,Liu L,Zou J,Zhang X,Kalbfleisch J,Gao X,WilliamsD,Li C.Increased expression of microRNA-146a decreases myocardial ischaemia/reperfusion injury.Cardiovasc Res.2013Mar 1；97(3):432-42；Barile L,Moccetti T,Marbán E,Vassalli G.Roles of exosomes in cardioprotection.Eur Heart J.2017May7；38(18):1372-1379)。同时外泌体具有来源广、稳定、无免疫原性等优点。另一方面，BM-MSCs来源的外泌体(MSC-Exo)可改善心梗微环境及促进心脏修复，因此，有望成为新一代的心肌修复产品，为临床治疗急性心肌梗死提供新思路(Lamichhane TN,Sokic S,SchardtJS,Raiker RS,Lin JW,Jay SM.Emerging Roles for Extracellular Vesicles inTissue Engineering and Regenerative Medicine.Tissue Engineering Part B:Reviews 2015；21(1):45-54)。