近日,中山大学生物医学工程学院刘杰教授团队在生物材料领域顶级学术期刊Biomaterials (IF: 13.6) 发表了文章:From clinical exosome analysis to engineered therapy: miR-21-5p-Enriched exosomes reverse thin endometrium via the YAP1 pathway。
本研究系统地解码了薄型子宫内膜(Thin Endometrium,TE)患者和健康女性子宫液外泌体(UF-Exo)miRNA表达图谱,发现在TE UF-Exo中miR-21-5p(↓74.0%)和miR-548aa(↓64.5%)的显著下调是疾病进展的关键基础。建立了一种基于工程化人脐带间充质干细胞衍生外泌体(hUCMSCs-Exo)的miRNA重编程疗法,该疗法精确协调子宫内膜细胞的增殖和血管生成过程。生物信息学分析确定YAP1为miR-21-5p的主要下游靶点。在小鼠TE模型中,富含miR-21-5p的hUCMSCs-Exo成功重编程了miR-21-5p/YAP1信号轴促进再生:子宫内膜厚度显著增加4.4倍,显著抑制纤维化,血管化显著增强33.6倍。该平台同时提升了子宫内膜容受性(αvβ3 mRNA上调233.3%)并重新校准了炎症微环境。这项工作确定了新型诊断生物标志物并开创了一种创新的治疗方法,从而为改善TE的临床管理提供了一种潜在的策略。该研究使用恩泽康泰ExoLoad®小核酸负载试剂盒将miR-21-5p mimic负载到hUCMSCs-Exo中。
研究背景
薄型子宫内膜(TE)的发病机制尚不明确,严重阻碍子宫内膜再生及胚胎着床,导致现有疗法疗效受限。由于获取TE组织样本困难,子宫液衍生外泌体(UF-Exo)为探索TE提供了创新的微创途径。外泌体及其携带的miRNA在协调子宫微环境与细胞间通讯中至关重要,其表达失调会驱动TE等子宫内膜疾病的病理进展。另一方面,人脐带间充质干细胞外泌体(hUCMSCs-Exo)具备优越的生物相容性、低免疫原性、具备一定的组织修复功能,能通过miRNA途径有效减轻纤维化并恢复组织稳态。因此,利用hUCMSCs-Exo重编程TE异常的内源性miRNA网络,成为开发子宫内膜再生与修复疗法的极具潜力的方向。
本研究旨在阐明阐明UF-Exo miRNA在TE发病机制和疾病进展中的的作用,并构建工程化hUCMSCs-Exo平台以精确调节关键的miRNA通路。
研究方法
临床样本收集与外泌体分离:
薄型子宫内膜诊断标准:黄体中期子宫内膜厚度<7mm,排除血清学病毒阳性、合并子宫内膜异位症、子宫腺肌病、子宫肌瘤、多囊卵巢综合征的患者。薄型子宫内膜组与正常对照组所取子宫内膜组织(每组 n=3)、子宫液样本均取自增殖期(月经周期第 8‑10 天)。向宫腔注入 2mL 无菌生理盐水灌洗,再回吸至注射器内,转移至无菌离心管收集子宫液UF,尽可能避免损伤子宫内膜。TE患者与正常对照组的子宫液样本,沉淀法提取UF-Exo。
小RNA测序分析和验证:
4例TE vs 4例对照UF-Exo,筛选差异表达miRNA,挑选miRNA进行qPCR-PCR验证。
工程化外泌体制备与表征:
分离hUCMSCs- Exo,依据恩泽康泰 ExoLoad®外泌体载药试剂盒说明书,将 FAM 标记 hsa-miR-21-5p mimic/ Cy5 标记mmu‑miR‑21‑5p agomir或FAM 标记hsa-miR-548aa mimic 装载至 hUCMSCs-Exo,检测 FAM 荧光强度,定量 miRNA 装载量;TEM、WB 鉴定工程化外泌体;将工程化外泌体分别置于 4℃、37℃条件下 7 天,检测水合粒径、Zeta 电位评价稳定性。
体外示踪-细胞摄取实验:
ESCs、HUVEC 接种 96 孔板 6×10³/孔过夜;分别给予游离 miR- 21- 5p mimic、Exo- 21、游离 miR- 548aa mimic、Exo- 548;外泌体 30μg/mL,游离 miRNA 50 nM;不同时间点共聚焦显微镜观察细胞摄取;孵育 8 h 后收集细胞,qPCR 检测胞内 miR- 21- 5p、miR- 548aa。
小鼠薄型子宫内膜模型构建与干预:
8 周龄雌性 C57BL/6 小鼠,动情期吸入麻醉;碘伏消毒腹部;腹部正中切开 1cm 切口,暴露子宫;左侧子宫角两端放置血管夹;向子宫腔注射 100μL 无水乙醇,留置 90s;松开宫颈端血管夹放出乙醇,无菌 PBS 冲洗宫腔 3 次;撤除血管夹,子宫复位,缝合腹壁。
造模后小鼠随机分 5 组(n=8):假手术组 Sham、薄内膜模型 TE、单纯凝胶 Gel、Exo@Gel、Exo‑21@Gel;造模后当天宫腔给药。Sham 组仅开腹,不损伤子宫。Exo‑21@Gel:Cy5 标记 mmu‑miR‑21‑5p agomir 装载外泌体(Exo‑21);30 μg Exo‑21 与等体积 dECM 水凝胶混匀 4℃孵育 30min;宫腔注射 50/μL 复合物。Exo@Gel 组等量未载 miRNA 外泌体混合凝胶;TE 组注射 PBS,Gel 组注射纯 dECM 凝胶。连续 3 个动情周期(约 14 天)后取材子宫;qPCR、H&E 染色、Masson 染色、免疫荧光检测子宫组织;血清 ELISA 检测 LH、FSH、E2、PGE2 激素水平。
体内生物安全性/生物相容性评价:
治疗期间隔日记录小鼠体重。实验终点处取心、肝、脾、肺、肾主要脏器,进行 H&E 染色;同时采集血清开展生化检测,包括肝功能(ALT、AST、ALP、ALB)、肾功能(BUN、UA、CREA、UREA)及心肌功能指标(CK、LDH)。
其他实验方法请参考原文献
主要研究结果
1.TE患者UF-Exo的分离和miRNA测序分析
首先从临床TE患者的子宫液中分离出UF-Exo,在透射电子显微镜(TEM)、纳米颗粒追踪分析NTA和WB对外泌体进行鉴定。NTA显示UF-Exo的直径分布为122.8 ± 1.4 nm,UF-Exo产量约为1.25 × 10^10 ± 1.24 × 10^9 颗粒/mL。比较了正常子宫内膜衍生(对照组)和TE组之间差异表达的UF-Exo miRNA。大多数UF-Exo衍生的miRNA长度为21-22 nt。两组之间共鉴定出306个具有显著差异表达的miRNA,TE组的UF-Exo中有142个miRNA上调,164个下调。靶基因GO分析揭示了在与子宫内膜再生和修复相关的过程(如细胞发育的正向调节、腺体发育、细胞粘附的正向调节、Wnt信号通路、细胞生长的调节、激素分泌的调节、MAPK级联反应的正向调节以及再生)中的显著富集。选择了6个表现出最大表达水平和精度的miRNA进行验证(p < 0.05, FC ≥1.5),包括miR-21-5p、miR-548aa、miR-5100、miR-1915-3p、miR-1207-5p和miR-149-3p,与对照组相比,TE组的UF-Exo中miR-21-5p和miR-548aa的水平显著降低。
图1-1 子宫液UF-Exo表征及miRNA测序分析
接下来探究 miR‑21‑5p、miR‑548aa 对子宫内膜相关细胞的功能影响。将 miR‑21‑5p 或 miR‑548aa 模拟物转染子宫内膜基质细胞 ESCs,细胞增殖能力明显增强。将2种 miRNA 转染人脐静脉内皮细胞 HUVEC,细胞增殖分别提升至对照组的 139.8 ±18.5%、182.1±13.0%。TGF‑β1 诱导子宫内膜基质细胞纤维化是薄型子宫内膜重要病理特征。TGF‑β1 处理后细胞呈现梭形纤维化形态,纤维化标志物 α‑SMA 表达升高;转染 miR‑21‑5p、miR‑548aa 可以降低 α‑SMA 荧光信号强度。子宫内膜基质细胞蜕膜化是建立子宫内膜容受性的关键环节。本研究采用 8Br‑cAMP 联合 MPA 诱导 ESCs 蜕膜化;与空白组相比,诱导组细胞出现典型形态改变,IGFBP‑1 蛋白表达上调;miR‑21‑5p 与 miR‑548aa 处理可下调 IGFBP‑1,提示2种 miRNA 抑制蜕膜化过程。新生血管生成对损伤组织修复至关重要。体外成管实验结果提示,miR‑21‑5p 不能增强 HUVEC 成管能力;而 miR‑548aa 可显著提升管连接点、分支点、总分支长度,分别提升 39.6±15.7%、63.7±5.6%、34.2±10.0%。
图1-2 2种miRNA体外功能验证
综上,miR‑21‑5p、miR‑548aa 可以促进子宫内膜再生、血管生成,同时抑制纤维化,调控蜕膜化,助力子宫内膜功能恢复。基于以上结果,本研究构建工程化人脐带间充质干细胞外泌体,进一步探究其治疗潜力。
2.工程化人脐带间充质干细胞外泌体制备与表征
首先分离人脐带间充质干细胞来源外泌体 hUCMSCs‑Exo。NTA 检测平均粒径约 101.6±9.3nm;TEM 可见典型杯状双层膜结构;Western blot 证实 CD9、CD63、TSG101 高表达,证明外泌体制备成功。
使用商品化试剂盒ExoLoad®将 miR‑21‑5p、miR‑548aa 模拟物装载进入外泌体,得到工程化外泌体 Exo‑21、Exo‑548。NTA 显示装载后粒径增大,Exo‑21 平均粒径 151.5nm,Exo‑548 平均粒径 179.4nm;TEM 形态与原始外泌体接近;Western blot 依旧保留外泌体特征蛋白。根据标准曲线计算miRNA载量:1μg Exo‑21 携带 1.55pmol miR‑21‑5p 模拟物,1μg Exo‑548 携带 1.25pmol miR‑548aa 模拟物。稳定性实验:37℃条件下 7天粒径轻微升高(发生少量聚集);4℃储存粒径基本不变;一周内 Zeta 电位无明显改变,提示工程化外泌体稳定性良好。
以上结果证实成功构建装载 miRNA 的工程化脐带间充质干细胞外泌体。
图1-3 工程化hUCMSCs‑Exo表征
3.工程化hUCMSCs‑Exo调控子宫内膜基质细胞增殖、蜕膜化与纤维化
月经结束后子宫内膜细胞大量增殖,完成功能层修复再生;子宫内膜基质细胞增殖能力决定脱落之后创面修复,决定内膜厚度;薄型子宫内膜患者 ESCs 增殖能力显著下降。本研究评估工程化外泌体对子宫内膜基质细胞的调控作用。
细胞摄取实验:游离 miRNA 几乎无法在 ESCs 胞内检测到,在含血清培养基中快速降解;而 Exo‑21、Exo‑548 组随着孵育时间延长,FAM 标记 miRNA 荧光信号明显增强,提示脐带间充质干细胞外泌体可以保护 miRNA 免于降解,并且提升细胞摄取效率,这可能来源于干细胞外泌体归巢特性。qPCR 结果显示,原始脐带间充质干细胞外泌体本身携带亲本细胞来源 miRNA,可小幅提升胞内 miR‑21‑5p、miR‑548aa;Exo‑21、Exo‑548 处理组分别使对应 miRNA 表达至对照组的 2.4 倍、474.1 倍,证明工程化外泌体递送 miRNA 效率良好。
CCK‑8 增殖实验:24h、48h Exo‑548 组增殖活性高于原始外泌体;36/h Exo‑21 组增殖速率是原始外泌体组的 1.1 倍(p<0.05),提示工程化外泌体同时具备载体本身生物学效应与所载 miRNA 的功能。划痕愈合实验:24h 与 48h Exo‑21、Exo‑548 组划痕闭合率显著高于空白对照组与原始外泌体组,提示提升 miR‑21‑5p/miR‑548aa 可以有效促进子宫内膜基质细胞迁移。
卵巢类固醇激素(孕激素等)可以诱导子宫内膜基质细胞蜕膜化,蜕膜化是胚胎着床、维持妊娠的必需过程。使用 8Br‑cAMP+MPA 成功诱导蜕膜化,PRL、IGFBP‑1 表达上调。原始hUCMSCs‑Exo可下调 IGFBP‑1 mRNA 与蛋白;这可能来源于外泌体本身携带 miR‑21‑5p,已有报道 miR‑21‑5p 可以抑制 ESCs 蜕膜化。Exo‑21 组 IGFBP‑1 mRNA 水平较原始外泌体组进一步下降 32.8±8.2%,蛋白同步降低。Exo‑548 组 IGFBP‑1 mRNA 与原始外泌体无统计学差异,但 PRL mRNA 上升 18.2±6.0%(p<0.05);蛋白层面 PRL、IGFBP‑1 均低于对照组与原始外泌体组,mRNA‑蛋白不一致提示 miR‑548aa 可能通过多重机制调控蜕膜化过程。
接着评价工程化外泌体对 TGF‑β1 诱导的 ESCs 纤维化。与纤维化模型组对比,hUCMSCs‑Exo、Exo‑21、Exo‑548 处理后上清 TGF‑β1 分泌水平分别下降 37.5±0.5%、46.6±0.6%、8.6±0.4%;免疫荧光 α‑SMA 结果提示三组均可降低纤维化标志物,Exo‑21、Exo‑548 效果优于原始外泌体,证实工程化外泌体可抑制子宫内膜基质细胞纤维化。
图2 工程化hUCMSCs Exo调节ESC的功能
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4.工程化hUCMSCs‑Exo调控人脐静脉内皮细胞血管生成能力
血管内皮细胞在薄型子宫内膜修复中发挥关键作用。与 ESCs 结果类似,工程化外泌体可以显著促进 HUVEC 摄取 miRNA。qPCR 证实 hUCMSCs‑Exo、Exo‑21、Exo‑548 均可提升 HUVEC 胞内 miRNA 水平。36h 之后,Exo‑21、Exo‑548 显著促进 HUVEC 增殖,但单纯原始外泌体没有明显促增殖效果,提示装载 miRNA 后获得更强促增殖活性。划痕实验提示原始外泌体即可促进迁移,Exo‑21、Exo‑548 进一步增强迁移能力。成管实验显示 Exo‑21、Exo‑548 组形成更加完整的管状网络,连接点、节点、分支数目、总分支长度显著升高。Exo‑21、Exo‑548 组 VEGF 的 mRNA 与分泌蛋白水平高于原始外泌体组,mRNA 提升约 1.2 倍,可能是其促迁移、促血管生成表型的原因。综上,原始脐带间充质干细胞外泌体具备一定促血管生成能力,装载 miRNA 后效果进一步放大。
图3 工程化hUCMSCs Exo调节HUVEC的血管生成能力
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5.miR‑21‑5p 靶向 YAP1 信号通路:薄型子宫内膜中的空间表达与功能证据
为解析 miR‑21‑5p、miR‑548aa 参与薄型子宫内膜发病的分子机制,结合 TargetScan、miRDB、DIANA‑microT 三个数据库预测靶基因,得到 miR‑21‑5p 交集靶基因 58 个,miR‑548aa 交集靶基因 126 个。尽管2个 miRNA 体外均表现功能,但大量文献证实miR‑21‑5p 是调控子宫内膜功能的核心分子,参与血管生成、纤维化等多种生物学过程;而 miR‑548aa 功能、临床相关性研究较少;同时 miRBase 数据库中尚未收录小鼠 miR‑548aa 序列,提示存在物种差异。因此后续体内机制研究优先选择 miR‑21‑5p 开展。
miR‑21‑5p细胞溯源:采用荧光原位杂交 FISH 检测 miR‑21‑5p 在人子宫内膜组织原位表达:正常子宫内膜 miR‑21‑5p 主要定位在腺上皮、腔上皮;薄型子宫内膜患者对应区域信号显著减弱;而基质细胞中2组 miR‑21‑5p 信号没有明显差异。以上结果提示: miR‑21‑5p 在薄型子宫内膜患者宫腔液外泌体与子宫内膜上皮细胞中同步下调;推测子宫内膜上皮细胞可以分泌富含 miR‑21‑5p 外泌体,参与子宫内膜修复,但在薄型子宫内膜状态下该机制受损。
从 58 个预测靶基因中,结合已发表文献,选择YAP1、CCL1两个高置信度靶基因开展实验验证;二者参与子宫内膜容受性调控,在细胞增殖、免疫应答中发挥重要作用。序列比对发现 miR‑21‑5p 与 YAP1、CCL1 的 3'‑UTR 存在经典 7‑mer 种子结合位点。双荧光素酶报告实验证实 miR‑21‑5p 显著抑制野生型 YAP1 报告质粒荧光活性;而 YAP1 突变质粒、CCL1 野生/突变质粒无明显响应,证实YAP1 是 miR‑21‑5p 直接靶基因。
将 miR‑21‑5p 模拟物、抑制剂、阴性对照转染子宫内膜基质细胞;miR‑21‑5p 过表达可以下调 YAP1 mRNA 水平 33.0± 1.0%;抑制剂处理 YAP1 mRNA 上调 19.0±8.3%;Western blot 蛋白结果与转录水平一致。人子宫内膜组织免疫荧光染色提示:薄型子宫内膜患者 YAP1 阳性细胞比例显著高于正常对照组。
YAP1 功能具有组织依赖性:生理条件下短暂激活 YAP1 可以促进基质细胞增殖;但在薄型子宫内膜病理条件下,YAP1 持续过度激活,促进胶原沉积、肌成纤维细胞分化,加重纤维化损伤,属于一种适应性不良应答,加剧子宫内膜功能异常。YAP1 参与细胞增殖、存活,异常激活介导纤维化等损伤。
提示:薄型子宫内膜中 miR‑21‑5p 表达缺失,解除对 YAP1 的抑制,推动疾病进展;上调 miR‑21‑5p 可以抑制 YAP1,重塑子宫内膜微环境,调控炎症、凋亡、纤维化信号,是潜在干预靶点。
图4-1 miR‑21‑5p 靶向 YAP1 信号通路-重塑子宫内膜微环境
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6.工程化hUCMSCs‑Exo促进小鼠薄型子宫内膜TE模型子宫内膜再生
建立小鼠薄型子宫内膜模型,阴道涂片确定所有小鼠处于相同发情周期。为延长子宫局部滞留、实现持续释放,本研究将外泌体包载于脱细胞胞外基质 dECM 水凝胶,制备 Exo@Gel(原始外泌体水凝胶)、Exo‑21@Gel(Exo‑21 水凝胶);单纯 dECM 水凝胶 Gel 作为对照。小鼠随机分为 5 组:假手术 Sham 组、薄型子宫内膜 TE 模型组、单纯水凝胶 Gel 组、Exo@Gel 组、Exo‑21@Gel 组。处理 14 天后取材。大体子宫形态:TE 模型组子宫腔水肿明显、宫腔粘连;各治疗组形态得到不同程度改善,Exo‑21@Gel 组子宫形态最接近假手术组。
H‑E 染色结果:TE 组子宫内膜厚度仅 161.9±13.2 μm;Exo‑21@Gel 治疗后内膜厚度提升至 710.5±60.0 μm,实现显著再生修复。腺上皮标志物 FOXA2 免疫荧光:单纯 Gel、Exo@Gel 无法有效恢复腺体生成;Exo‑21@Gel 组腺体数目(50.8±8.2)甚至高于 Sham 组(6.2±2.3)。上皮标志物 CK18:TE 组上皮排列紊乱、连续性被破坏;Exo‑21@Gel 重建完整连续的腔上皮单层。Cy5 标记 miR‑21‑5p 证实工程化外泌体可以在子宫组织有效递送 miRNA。
子宫组织 YAP1 免疫荧光:TE 组 YAP1 信号强烈;Exo‑21@Gel 处理显著抑制 YAP1 表达。注意与人组织表达分布不同,小鼠模型中 YAP1 主要与基质细胞标志物 vimentin 共定位,而非上皮细胞;Exo‑21@Gel 处理降低 YAP1 同时提升 vimentin,而上皮标志物 E‑cadherin 无明显改变,提示 miR‑21‑5p 主要通过抑制基质细胞 YAP1,促进子宫内膜损伤修复。qPCR 证实 Exo‑21@Gel 处理子宫组织 miR‑21‑5p 恢复至 Sham 组 2.00 倍,YAP1 mRNA 下调 2.03 倍。
体内安全性评价:整个周期各组小鼠体重无明显下降;心、肝、脾、肺、肾主要脏器 H‑E 未见明显损伤;血清肝功能、肾功能、心肌酶全部处于正常参考区间,提示 Exo‑21@Gel 生物相容性良好。
图4-2工程化hUCMSCs‑Exo促进小鼠TE模型子宫内膜再生
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7.工程化hUCMSCs‑Exo抑制体内子宫内膜纤维化并促进血管生成
过度纤维化是薄型子宫内膜核心病理特征:子宫局部损伤后,子宫内膜分泌功能受损,炎症因子浸润,促进纤维组织粘连形成。Masson 三色染色:TE 组大量蓝色胶原纤维沉积;单纯 Gel、Exo@Gel 仅有轻微改善; Exo‑21@Gel 抗纤维化效果最显著。纤维化标志物 α‑SMA、COL1A1 免疫荧光:与 TE 组对比,Exo‑21@Gel 组 α‑SMA、COL1A1 阳性面积分别下降 61.9±7.2%、55.5±5.6%。TGF‑β1 是纤维化起始关键分子,TE 组 TGF‑β1 蛋白、mRNA 显著升高,Exo‑21@Gel 可明显下调 TGF‑β1;下游纤维化介质 CTGF 同样显著降低,相比 TE 组下降 57.3±10.8%。本模型中纤连蛋白 fibronectin 在 Sham 组与 TE 组没有显著差异,提示它可能不是该模型纤维化主要驱动分子。综上,Exo‑21 复合水凝胶通过 miR‑21‑5p 调控多条纤维化通路,抑制胶原沉积,促进子宫内膜修复再生。
血管新生是子宫内膜再生的必要条件。血管内皮标志物 CD31 免疫荧光:Exo‑21@Gel 组血管密度恢复接近假手术组;CD34 阳性面积是 TE 组的 33.6 倍。血管生成相关基因 bFGF、VWF、VEGF 的 mRNA 在 Exo‑21@Gel 组显著上调,分别达到 TE 组的 3.2 倍、51.4 倍、74.8 倍。以上结果证实水凝胶载体、原始外泌体、装载 miR‑21‑5p 的工程化外泌体三者协同,显著促进血管生成。
图5工程化hUCMSCs‑Exo对小鼠TE模型胶原沉积和血管生成的影响
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8.工程化hUCMSCs‑Exo恢复体内子宫内膜容受性
良好的子宫内膜容受性是成功妊娠的前提,薄型子宫内膜容受性受损,造成不良妊娠结局。雌激素受体 ERα、ERβ、孕激素受体 PR 免疫荧光:Exo‑21@Gel 组受体信号最强,ERα、ERβ、PR 阳性细胞分别恢复到 TE 组的 3.6 倍、12.5 倍、72.0 倍。ER 信号促进子宫内膜增殖修复,PR 介导向分泌期转换,提示 Exo‑21@Gel 通过调控雌孕激素受体通路重建内膜容受性。容受性标志物 HOXA‑1、IGF‑1、LIF 在 Exo‑21@Gel 组显著上调,这些分子在胚胎着床过程发挥关键作用。整合素 αvβ3 是容受性关键标志物,介导囊胚黏附;Exo‑21@Gel 组 αvβ3 mRNA 相比 TE 组上升 233.3±56.5%。子宫局部激素检测:LH、FSH、E2、PGE2 水平也得到改善,提示产生一定全身性治疗效应。
图6工程化hUCMSCs‑Exo对子宫内膜容受性的影响
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9.工程化hUCMSCs‑Exo改善子宫内膜炎症微环境
炎症应答是薄型子宫内膜重要病理特征。巨噬细胞在不同再生阶段动态变化,深刻影响子宫内膜修复进程。F4/80 标记总巨噬细胞;TE 组总巨噬细胞浸润数量没有改变;但是 M1 型巨噬细胞标志物 CD86 阳性面积下降 91.0±10.3%,M2 型巨噬细胞标志物 CD206 阳性面积上升 308.4±41.8%。M1 巨噬细胞释放促炎因子加重炎症损伤;M2 巨噬细胞分泌抗炎因子促进组织修复。各治疗组均可降低 M1、提升 M2 极化水平,Exo‑21@Gel 效果最优。qPCR 细胞因子结果:Exo‑21@Gel 显著下调促炎因子 IL‑1β、IL‑18、IL‑6、TNF‑α、IFN‑γ;上调抗炎因子 IL‑10。
体外 RAW264.7 巨噬细胞实验:LPS 诱导 M1 极化;单纯原始外泌体可将 CD206 阳性细胞提升至 64.2±3.3%,CD86 阳性细胞下降至 48.8±2.9%;Exo‑21 效果更强;水凝胶条件培养基趋势与对应外泌体保持一致。以上提示工程化外泌体可以直接驱动巨噬细胞由 M1 向 M2 重编程,而不是仅仅作为组织修复好转之后的继发性改变,由此重塑子宫炎症微环境,助力再生修复。
图7工程化hUCMSCs‑Exo对子宫内膜炎症微环境的影响
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研究结论
本研究从临床宫腔液外泌体组学出发,发现 UF‑Exo 携带的 miR‑21‑5p、miR‑548aa 参与薄型子宫内膜发病;工程化hUCMSCs‑Exo调控 miRNA 水平,提升细胞增殖、迁移,抑制纤维化,促进血管生成。动物体内证实显著治疗效果,但依旧存在局限:后续需要补充完整蛋白层面验证;在薄型子宫内膜小鼠中开展生育力实验评估生殖功能恢复;开展大动物剂量梯度实验,推进早期临床转化,优化给药时机匹配子宫内膜再生窗口;需要开展长期安全性评价,延长小鼠观察周期排除致瘤风险,基因组测序排除诱变风险。此外,miR‑548aa 的体内功能尚未阐明;后续可以探究 miR‑21‑5p 联合 miR‑548aa 递送是否产生叠加或协同治疗效应,多角度解析薄型子宫内膜发病机制,开发联合治疗策略。
论文引用:
Cheng L, Liang B, Chen M, et al. From clinical exosome analysis to engineered therapy: miR-21-5p-Enriched exosomes reverse thin endometrium via the YAP1 pathway. Biomaterials.2026;334:124271.doi:10.1016/j.biomaterials.2026.124271
1、本研究是"外泌体组学发现治疗靶点分子+分子功能机制+工程化外泌体治疗策略"的典型研究思路,文章中利用恩泽康泰提供的试剂盒:ExoLoad®小核酸负载试剂盒,可快速完成工程化脐带干细胞外泌体负载miRNA的制备,工程化外泌体研究so easy!
2、恩泽康泰可提供从细胞源头到外泌体终产物,共计12-13项质控(外泌体基本表征、安全性、纯度、体外活性等)、于GMP车间生产的外泌体现货,来自于具备优越的生物相容性、低免疫原性、具备一定的组织修复功能的人脐带干细胞HUMSC外泌体,ContrExo® CTE-052(2E+11 particles/mL,高浓度高活性)和CTE-05(1E+11 particles/mL,高纯度)。
3、为加速工程化外泌体基础研究与临床转化,恩泽康泰发起了工程化外泌体扶翼计划(Full-Process Empowerment Program for Engineered Exosomes,FEPEE)。本计划依托于自研Echosome®技术平台,实现全流程科研赋能。一站式覆盖实验方案设计、规模化制备、多维度表征与标准化质控,提供外泌体原料、靶向/负载改造、示踪染色、外泌体纯化等全套工具。以羽翼之力托举研究,全方位降低实验试错成本,高效助力研究者加速产出高质量外泌体创新成果。详见:工程化EV:屡屡翻车 vs 游刃有余,秘「泌」尽在 FEPEE 扶翼计划!
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