视网膜变性疾病是造成视觉损害和致盲的重要原因,包括年龄相关黄斑变性,视网膜色素变性等,极大地影响了患者的生活质量。感光细胞或视网膜色素上皮细胞进行性丢失是其核心致病环节,目前尚无有效治疗方法。干细胞移植为视网膜变性疾病的治疗带来了新的机遇,开发优化的干细胞产品及揭示干细胞治疗机制是推进临床转化的重要环节。细胞外囊泡是由细胞分泌的具有膜结构的小泡,介导细胞之间的通讯,细胞外囊泡移植为视网膜变性的治疗提供了一种有前景的新兴策略。相较于传统的干细胞移植治疗,细胞外囊泡因其可以工业化制备、运输、储存,具有较低的成瘤性及免疫原性,而具有独特的优势。类器官是由干细胞自发形成的器官类似物,被认为是构建人工器官或开发新药的下一代再生医学技术。当前,类器官平台富集视网膜干细胞已成为可能,然而类器官来源的干细胞外囊泡的特性及治疗潜能尚不明确。
近日,陆军军医大学西南医院眼科徐海伟教授团队与心理系范晓棠教授团队在国际细胞外囊泡学会官方期刊Journal of Extracellular Vesicles(影响因子16.0)发表原创性研究成果 “Extracellular vesicles from organoid-derived human retinal progenitor cells prevent lipid overload-induced retinal pigment epithelium injury by regulating fatty acid metabolism”。该研究基于4D蛋白组学揭示了类器官来源人视网膜祖细胞外囊泡的脂肪酸代谢调控特征,并从调控脂肪酸代谢角度阐释其挽救视网膜色素上皮细胞损伤的作用机制。该研究为类器官来源干细胞产品的应用及阐明其治疗视网膜疾病的作用机制提供了新思路。
研究团队首先基于类器官平台成功分离获得了人视网膜祖细胞外囊泡,并与经典的人胚胎干细胞外囊泡进行生物学特征比较。进一步通过4D蛋白组学测序揭示了胚胎干细胞来源的细胞外囊泡具有促进血管形成和细胞增殖的潜能,而类器官来源人视网膜祖细胞外囊泡具有更好的安全性及独特的调节脂代谢作用。它可以整合进入损伤视网膜色素上皮细胞的线粒体网络,提高其脂肪酸氧化能力,挽救由于脂质过载导致的细胞损伤,对视网膜变性疾病产生治疗作用。
陆军军医大学西南医院眼科高辉、曾玉晓和黄小娜为该文共同第一作者,徐海伟教授、邹婷主治医师和陆军军医大学心理系范晓棠教授为该文通讯作者,该研究得到了由国家自然科学基金,国家重点研发计划的资助。
参考文献:
Extracellular vesicles from organoid-derived human retinal progenitor cells prevent lipid overload-inducedretinal pigment epithelium injury by regulating fatty acid metabolism. Journal of Extracellular Vesicles,13,e12401.