团体标准《人多能干细胞来源的小细胞外囊泡》与《人间充质干细胞来源的小细胞外囊泡》解读

人干细胞来源的小细胞外囊泡(sEVs)作为“无细胞的干细胞治疗技术”,在多种疾病的临床前研究中展现出显著的治疗效果,并逐步开展了多项临床试验。然而目前人干细胞来源的sEVs的质量属性尚缺乏统一标准,限制了其进一步临床应用。为此,中国研究型医院学会细胞外囊泡研究与应用专业委员会在深入解析国内外学者研究成果,并由此广泛征求业内相关专家意见的基础上起草并制定了团体标准《人多能干细胞来源的小细胞外囊泡》与《人间充质干细胞来源的小细胞外囊泡》。这2项标准的制定将有助于规范并推动人干细胞来源sEVs研究与应用,并为其临床转化制剂制备提供参照标准。对这2项团体标准的重点条款进行解读,有助于相关专业技术人员更好的理解和应用该标准。

骨髓间充质干细胞来源小细胞外囊泡对骨质疏松症的改善作用

目的·探究人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)来源的小细胞外囊泡(small extracellular vesicle,sEV)对小鼠破骨细胞分化和巨噬细胞极化的调控作用,以及对骨质疏松症小鼠的影响。方法·培养BMSC并通过差速离心法提取sEV,通过透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)及纳米颗粒跟踪分析技术(nanoparticle tracking analysis,NTA)鉴定得到的sEV。通过巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor,M-CSF)及核因子κB受体激活蛋白配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)刺激RAW264.7细胞以诱导形成破骨细胞,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色及鬼笔环肽染色检测sEV对破骨细胞分化的调控作用。通过荧光定量PCR检测sEV对破骨细胞标志基因环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMPresponse element binding protein,CREB)、组织蛋白酶K(cathepsin K,CTSK)及c-Jun(Jun proto-oncogene)mRNA表达量的影响。使用脂多糖刺激RAW264.7细胞极化为M1型巨噬细胞;使用白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)及IL-13刺激RAW264.7细胞极化为M2型巨噬细胞。利用流式细胞术检测sEV对M1及M2型巨噬细胞极化的影响。通过微计算机断层扫描成像(micro-computed tomography,micro-CT)及TRAP染色观察sEV对骨质疏松症小鼠模型腰椎骨组织的影响。结果·TEM及NTA结果显示分离得到的sEV具有典型的球状结构,直径为30~150 nm。TRAP染色及鬼笔环肽染色结果显示,BMSC来源的sEV能够有效抑制RAW264.7细胞融合形成破骨细胞。PCR结果表明sEV能够降低CREB、CTSK和c-Jun mRNA的表达量(均P<0.05)。流式细胞术分析表明,BMSC来源的sEV能够抑制RAW264.7细胞极化为M1型巨噬细胞,促进其极化为M2型巨噬细胞。Micro-CT检测结果显示,sEV干预后模型小鼠腰椎骨小梁数量和骨体积分数显著高于未干预小鼠(均P<0.05);TRAP染色结果显示,sEV干预后腰椎组织中的破骨细胞数量减少。结论·人BMSC来源的sEV可以延缓骨质疏松小鼠的骨质流失,这可能与其抑制小鼠破骨细胞分化及促进M2型巨噬细胞极化的作用有关。

旋转超滤:一种提取细胞外泌体的新方法

目的建立一种利用旋转超滤技术从骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)培养上清液中分离外泌体(exosome)的方法。方法收集BMSCs细胞培养上清,低速离心去除残余细胞,0.22μm滤器过滤除去细胞碎片,采用旋转超滤技术提取外泌体。应用透射电子显微镜观察所获外泌体的形态,用蛋白质印迹法检测外泌体标记物CD63、CD9蛋白的表达,用CCK-8试剂盒检测外泌体对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)增殖活性的影响。结果使用旋转超滤技术成功分离出BMSCs分泌的外泌体,透射电镜下外泌体为圆形或椭圆形,直径约100nm,蛋白质免疫印迹法检测结果显示外泌体中有其特异标记物CD63、CD9蛋白的表达。外泌体能够促进HUVECs增殖,并且其促细胞增殖作用随浓度增高而增强。结论旋转超滤技术是一种简单有效的提取外泌体的方法。