在人类临床试验中，以干细胞为基础的增强心肌功能和治疗其他疾病的疗法开始显示出希望。然而，除了观察临床结果外，目前缺乏一种可重复的、对时间敏感的、非侵入性的工具来评估目标器官内移植细胞的有效性，这阻碍了干细胞领域的进展。

图片来源：Science Translational Medicine

 

马里兰大学医学院(UMSOM)、宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)和埃默里大学(Emory University)的研究人员认为，血液测试可以用来追踪移植干细胞的疗效。他们的目标是通过分析从移植的干细胞分泌到受体血液中的微小细胞成分--外泌体来实现监测。在移植了两种类型的人类心脏干细胞并监测其循环外泌体后，他们在啮齿类动物心脏病发作或心肌梗死模型中测试了他们的理论。研究人员发现循环外泌体将细胞成分传递到靶心肌细胞，从而导致心脏修复。研究结果发表在《Science Translational Medicine》杂志上。

 

"外泌体含有衍生出它们的细胞的信号--蛋白质、核酸和微核醣核酸酸(micro RNA)，这些信号可以影响受体细胞，改造或重新生成我们需要的目标器官。"该研究文章的第二作者、马里兰大学儿童医院儿科心脏外科主任、UMSOM外科教授Sunjay Kaushal博士说道。"我们现在有一个工具来确定干细胞治疗是否对单个病人有效，不仅可以用于治疗心脏的疗法，还可以用于任何干细胞疗法。"

 

通过血液测试，研究人员监测了心肌梗死后移植到大鼠心脏的人类心肌细胞源性细胞(CDCs)和心肌祖细胞(CPCs)，比较了移植后7天血浆外泌体的浓度。

 

在纯化CDC/CPC衍生的外泌体后，研究人员发现外泌体中含有的与心肌恢复相关的miRNA。此外，他们发现培养产生的CPCs和CDCs的含量与活体移植细胞产生的外泌体不同。

 

"我们的研究应该被认为是了解干细胞功能的第一步，但重要的一点是，我们识别出的做出反应的细胞改变了它们的基因表达、行为和分泌物，"UMSOM外科助理教授、医学博士、UMSOM的联合首席作者Sudhish Sharma说。"通过使用这些生物标志物，我们可以了解恢复的机制和程度。"