脊髓内分布众多血管，然而由于外力撞击等导致的脊髓损伤（SCI）会造成血管的破裂并在损伤部位形成缺血缺氧的微环境，进一步诱导组织细胞的坏死；另一方面，充足的血供也是组织再生的必要前提。因此，有效地促进损伤后脊髓组织的血管再生对于SCI的治疗具有重要意义，而血管再生治疗是当前组织再生领域的一大难点。间充质干细胞（mesenchymalstem cells，MSCs）具有促进组织再生的功能，其产生的外泌体继承了MSCs旁分泌治疗途径的优势，含有丰富的微环境调节因子，在再生医学应用中受到广泛关注。外泌体是体内信息交流和物质交换的重要载体，其内容物会受到外泌体产生细胞所处环境或与其它细胞间交流的影响而改变。将MSCs培养在低氧环境时，外泌体内与血管生成相关的物质含量发生变化，其中就包括缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor 1-alpha，HIF-1α）的富集。HIF-1α是HIF-1的亚基之一，而后者具有较强的促血管新生的功能。
近日，浙江大学高建青教授团队在Biomaterials Science发表题为“Hypoxia-stimulatedmesenchymal stem cell-derived exosomes loaded by adhesive hydrogel for effectiveangiogenic treatment of spinal cord injury”的研究性论文(doi:10.1039/d1bm01722e)。该工作所构建的低氧处理MSCs外泌体的局部递送体系可显著促进大鼠脊髓损伤处血管的再生。
继在Nano Letters（2019）和Asian Journal of Pharmaceutical Sciences（2021）发表MSCs来源外泌体治疗SCI的研究后，高建青教授团队针对SCI后充足血供的需求进一步改造外泌体，使其更有利于促血管生成和神经再生。经过低氧处理后，MSCs外泌体内携载的HIF-1α水平有所提高，被血管内皮细胞摄取后可显著提高内皮细胞的增殖、迁移和成管能力。通过低氧处理的MSCs外泌体装载于透明质酸水凝胶并局部递送至损伤处的疗法，能够上调损伤处血管内皮生长因子的表达，使组织内血管的新生与完整性显著增强，并促进受损神经的再生。
在科技部和国家基金的持续资助下和合作企业的支持下，高建青教授致力于干细胞载体、组织再生等方面的深入研究，取得了众多成果并发表于Science Advances、Advanced Materials、ACS Nano、Nano Letters、Journal of Controlled Release等期刊。该研究有望为基于干细胞与外泌体疗法的中枢神经系统损伤的治疗提供新的思路和依据。
参考文献：
Hypoxia-stimulated mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded byadhesive hydrogel for effective angiogenic treatment of spinal cord injury， Biomater Sci. 2022，2. doi: 10.1039/d1bm01722e.
外泌体资讯网 Biomaterials Science|浙江大学高建青教授团队:低氧处理的MSCs来源外泌体通过促血管生成参与脊髓损伤后的修复
