间充质干细胞源外泌体（MSC-EVs）在再生治疗领域极具潜力，但胎牛血清（FBS）作为常用培养补充剂，其含有的异种成分阻碍了MSC-EVs的临床应用。人血小板裂解液（HPL）被视为 FBS 的潜在替代物，然而HPL培养的MSCs-EVs是否适合临床转化尚不明确。
近日，东南大学附属中大医院肾脏内科刘必成和吕林莉教授团队对人血小板裂解液培养基对MSC-EVs产量、质量和功能属性的影响进行了深入研究，相关成果以“Comprehensive Comparison of Extracellular Vesicles Derived from Mesenchymal Stem Cells Cultured with Fetal Bovine Serum and Human Platelet Lysate”为题发表在ACS Nano杂志上。该论文的第一作者为东南大学医学院张玥博士和宋静博士，通讯作者为东南大学附属中大医院刘必成教授、吕林莉教授和汤涛涛副研究员。该工作获得国家自然科学基金重点项目和国家优秀青年基金项目的资助。
研究主要内容如下：
- HPL培养条件为MSC-EVs生产提供良好的母细胞状态：该研究发现HPL培养的MSCs呈现高活力、快增殖及低凋亡衰老特性，是FBS的理想替代品。（图1）
图1 HPL和FBS培养条件下MSCs的群体倍增时间和衰老染色
- HPL促进EVs产生，保障关键质量属性：该研究严格依据国际细胞外囊泡协会发布的MISEV2023指南，提取、纯化并表征FBS和HPL培养的不同脐带来源的MSC-EVs（F-EVs和H-EVs）。研究显示，两者在平均粒径、形态、表面标志物表达和免疫抑制等关键质量属性上无显著差异。而重要的是，HPL培养条件下的EVs产量比FBS显著增加。（图2）
图2 FBS和HPL培养条件下MSC-EVs的表征
- 多组学EVs分析显示不同脐带来源的H-EVs样本组成相似性更高，货物稳定性更强。（图3）
图3 FBS和HPL培养条件下MSC-EVs的货物异质性
- 该研究对H-EVs和F-EVs的主要差异组分进行功能分析发现，H-EVs在促进再生特别是促进血管生成方面表现卓越。（图4）
图4 F-EVs和H-EVs之间差异表达成分的功能分析
体外实验中，相比F-EVs，H-EVs更能促进人脐静脉内皮细胞成管并增强其迁移能力（图5）。
图5 H-EVs表现出增强的血管生成能力
在小鼠肾缺血/再灌注损伤模型中，H-EVs对肾功能、病理损伤和肾损伤指标的改善效果明显优于F-EVs，且能显著促进肾血管生成，增加内皮细胞增殖能力。（图6）
图6 H-EVs在体内显示出更强的再生功能特别是血管生成作用
该研究通过全面比较论证HPL和FBS对MSC-EVs产生、质量和功能属性，证实了HPL作为MSC培养基补充剂，可显著提高EVs的产量，增强其血管生成潜力，且不改变关键质量属性。相关结果为运用HPL于临床级MSC-EVs的生产提供了有力证据，为推动MSC-EVs在再生医学中的临床转化提供了理论和实验依据。
研究示意图
参考文献：
Comprehensive Comparison of Extracellular Vesicles Derived from Mesenchymal Stem Cells Cultured with Fetal Bovine Serum and Human Platelet Lysate. ACS Nano. 2025 Mar 20. doi: 10.1021/acsnano.5c02532.
