外泌体与Wnt3a联合诱导间充质干细胞归巢及定向分化

作者：叶涛; 李永忠; 付爱华; 曹华平; 喻璐; 胡华明; 刘晓雯; 林华^*

来源：华中科技大学学报(医学版), 2019, 48(06): 637-643.

• 骨髓间充质干细胞
• 外泌体
• Wnt3a
• 归巢
• 定向分化
• 创面再生

目的观察外泌体(exosome)联合Wnt3a蛋白刺激机体内源性干细胞归巢并定向分化后促进大鼠皮肤软组织缺损修复的过程。方法常规提取大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)来源外泌体,将外泌体联合Wnt3a蛋白作用于间充质干细胞,运用Western blot及qRT-PCR方法检测血管形成相关细胞表面标志物的表达,明确外泌体联合Wnt3a蛋白在体外对BMSCs的诱导分化作用。随后,制作大鼠大面积皮肤软组织缺损模型,组织创面注射外泌体和Wnt3a蛋白,采用免疫荧光染色、Western blot及qRT-PCR方法观察外泌体联合Wnt3a刺激机体内源性干细胞后产生的干细胞归巢效应,并对创面愈合率进行分析,以观察该联合方案对组织创面的修复效果。结果 qRT-PCR检测结果显示,与对照组BMSCs比较,Exosome+Wnt3a组中Klf4、Oct4表达明显下降(均P<0.01),周细胞标记物NG2、血管内皮细胞标志物VEGF和CD31、血管平滑肌细胞标志物α-SMA的mRNA表达均升高,证实BMSCs产生分化。在大鼠大面积皮肤软组织缺损模型中,Exosome+Wnt3a组大鼠伤口创面在第16天愈合率达(93.05±2.72)%,明显高于其它组(P<0.01)。肉芽组织和伤口成熟度评分结果显示,Exosome+Wnt3a组在术后第11天的评分高于假手术组(P<0.01),而且第9天出现了大量的新生血管,与假手术组比较差异有统计学意义[(48.260±1.821)个/mm2 vs.(8.484±1.291)个/mm2,P<0.01]。免疫荧光染色结果显示,大鼠组织创面成熟血管数量在外泌体联合Wnt3a治疗后明显多于假手术组[(28.536±1.882)个/mm2vs.(4.712±1.883)个/mm2,P<0.01]。结论外泌体及Wnt3a蛋白可定向诱导BMSCs分化,促进成熟肉芽组织沉积,加速创面血管形成,进一步促进组织创面修复,为临床上慢性创面的细胞治疗提供了新的思路。

• 单位
  宜昌市第二人民医院; 三峡大学第二人民医院; 三峡大学