据Global Burden of Disease (GBD)研究,每年约有1650万人死于心血管疾病,心血管疾病的病死率将进一步上升。临床研究表明,心血管疾病所造成的心肌损伤成为心力衰竭和最终死亡的主要因素。作为一种新型药物递送系统,由细胞分泌的细胞外囊泡(EVs),能够有效传递生物信号,参与心脏修复和病理过程,具有低毒、低免疫原性等优点。
近日,来自广州中医药大学第二附属医院(广东省中医院)省部共建中医湿证国家重点实验室王磊教授团队联合斯坦福大学医学院Phillip C. Yang教授团队以“Therapeutic Applications of Extracellular Vesicles for MyocardialRepair”为题在Frontiers in Cardiovascular Medicine发表综述,详细介绍了细胞外囊泡在心肌修复中的作用机制(如图1),系统性总结了以细胞外囊泡为载体修复损伤心肌的策略、技术、优势及存在的问题,并对未来的发展进行了探索性的展望。同时,预测细胞外囊泡在损伤心肌修复中具有广阔的应用前景。
Figure.1.Mechanisms of EVs-mediated local and distal communications of the heart.
Figure. 2. Loading and transshipment of EVs.
心血管疾病是全世界人类死亡的主要原因,心肌缺血所造成的损害是加剧心力衰竭和导致死亡的主要因素。当缺血发生时,大量心肌细胞凋亡或死亡,造成不可逆损伤,因此,探索新颖的临床实用的心肌修复策略是非常重要的。外泌体是一种由不同类型的细胞分泌的小型EVs,可以作为生物信号的有效传递者,参与心脏的修复过程。尽管大量实验表明EVs在治疗心肌损伤方面具有很大的治疗潜力,但对其具体作用机制、现阶段临床治疗应用及临床转化前景并未有明确表述。
本文细致总结了不同细胞源性的细胞外囊泡参与损伤心肌修复的机制,重点讲述了仿生纳米材料用于心肌修复的策略、制备方法及其应用。此外,作者在本文提出了几个关键问题:1.何种细胞源性EVs在心肌修复中最有效;2.如何选择EVs的内容物及制定装载策略;3.如何监控EVs的制备过程;4.如何高效制备以及纯化EVs;5.如何最大程度维持EVs在体内的循环以达到治疗目的。
此外,在临床转化前还需要解决一些关键问题,例如同种异体细胞产生的EVs带来的免疫原性、个体排斥,体内安全性仍有待证实,必须充分评估体内药代动力学特性、给药方式、安全性和产业化。此外,外泌体的治疗作用仅在动物实验和多个心脏相关细胞中得到证实,没有系统性的人体实验。尽管存在上述挑战,随着细胞给药系统的不断发展,纳米仿生给药系统的临床转化,该领域展现出广阔的发展前景。
原文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcvm.2021.758050/full?&utm_source=Email_to_authors_&utm_medium=Email&utm_content=T1_11.5e1_author&utm_campaign=Email_publication&field=&journalName=Frontiers_in_Cardiovascular_Medicine&id=758050