基于外泌体的诊断和治疗口腔和颌面部疾病的工程策略（七）

b.工程外泌体以改善血管生成

血管生成是伤口愈合和组织再生的内在修复途径。科研人员旨在观察间充质干细胞（MSC）自转染的外泌体过度表达长非编码RNA HOX转录反义RNA（HOTAIR）的治疗潜力。已发现HOTAIR对介导内皮细胞的血管生成作用至关重要，MSC因其广泛报道的内在血管生成特性而被选为本文的外泌体生成细胞。实验结果表明，MSCs过度表达HOTAIR（HOTAIR-MSC）产生过表达HOTAIR的外泌体。HOTAIR-MSC-Exo促进了糖尿病小鼠的血管生成和伤口愈合。研究表明，超顺磁性氧化铁NP处理的外泌体是精确的，它们在受损区域积累，并显著增加血管生成。具有特定蛋白质成分和RNA载荷的合成外泌体显著促进血管生成。科研人员将VH298加载到表皮干细胞（ESC）衍生的外泌体中，并制备了含有VH-EV（Gel-VH-EVs）的光交联水凝胶明胶甲基丙烯酰（GelMA）。结果显示，VH298通过稳定HIF-1α改善血管生成，凝胶-VH-EV对皮肤缺陷修复有显著的治疗作用。

（图片来源于网络）

研究实验程序的示意图

从GelMA水凝胶释放的VH-EVs的基础机制，通过稳定HUVes中的HIF-1α来增强血管生成

c.工程外泌体促进软组织伤口愈合

成纤维细胞通过合成大量胶原蛋白，在软组织伤口愈合中发挥着重要作用，胶原蛋白有序和充分的沉积是增殖和重塑阶段的关键步骤。与厌食症相比，低氧诱导后脂肪干细胞（ADSC）的生存和增殖显著增强。他们还发现，缺氧脂肪干细胞外泌体（HypADSC-Exo）可以调节各种生长因子的表达，以促进成纤维细胞的增殖和迁移，以及血管生成。HypADSC-Exo可以通过激活PI3K/AKT途径来加速糖尿病伤口愈合。还发现，携带H19的工程干细胞外泌体也可以通过影响H19/miR-152-3p/PTEN轴来增加成纤维细胞增殖和抑制凋亡，而H19/miR-152-3p/PTEN轴又调节PI3K/AKT信号通路，并最终促进糖尿病伤口愈合。

d.工程外泌体促进骨组织再生

工程外泌体在促进硬组织再生方面也表现出优异的性能。MiR-26a作为与成骨相关的miRNA，通过超离心从miR-26a修饰的BMSC的培养上清液中提取了外泌体，他们的实验结果显示，miR-26a可以通过DP7-C（一种新的免疫调节肽）封装到外泌体中，含有miR-26a的外泌体可以促进骨生成，抑制实验牙周炎的骨质流失，并作为牙周炎新治疗策略的基础。科研人员通过共转染将Bmp2质粒富集到BMSC-Exo中，工程外泌体被加载到GelMA水凝胶中，在体内颅骨缺陷模型中，ExoBMP2+NoBody加载的GelMA表现出促进骨再生的强大能力。血管生成和成骨的双重功能调节对于理想的骨骼再生至关重要。科研人员开发了一个无细胞组织工程系统，通过使用ATDC5软骨原祖细胞系衍生外泌体来封装VEGF基因来构建基因激活的工程外泌体。特异性外体锚肽CP05被用作柔性连接器，将工程外泌体纳米颗粒与3D打印的多孔骨支架有效结合，工程外泌体介导的骨支架有效诱导了大部分血管化的骨再生。在锶取代硅酸钙（Sr-CS）刺激后，由Sr-CS-Exo形成的BMSCs衍生外泌体具有促进血管生成和成骨的卓越能力。

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生物活性骨形态发生蛋白-2（BMP2）的持续释放对骨骼再生很重要

示意图显示ExoBMP2+NoBody-loaded GelMA的制备及其对骨骼再生的影响

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