近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所杨慧研究员团队在干细胞外泌体促进人眼角膜损伤修复方面的研究取得阶段性成果。最新研究成果以“A human cornea-on-a-chip for the study of epithelial wound healing by extracellular vesicles”（人眼角膜芯片用于研究细胞外囊泡对角膜损伤的作用）为题发表于Cell旗下期刊iScience（iScience. 2022, DOI: 10.1016/j.isci.2022.104200）。深圳先进院博士生于子桐为论文第一作者，杨慧研究员为通讯作者。
基于干细胞的修复和再生作用，干细胞治疗已被广泛研究用于眼部治疗。由于干细胞存在致瘤性、促炎症和宿主排斥等风险，狭义的干细胞治疗的安全性仍然是临床上面临的最大挑战。近年来，干细胞外泌体被发现是干细胞旁分泌作用调控损伤修复的重要介质。由于外泌体具有优异的生物相容性以及低免疫原性，干细胞外泌体作为一种“无细胞”治疗技术，有望克服干细胞治疗的安全性问题。
我们首先基于微流控技术，设计并构建体外仿生的人眼角膜芯片，引入人眼角膜来源的细胞和微流体模拟角膜的微环境，模拟人眼角膜的生物表型，同时还原了人眼角膜的屏障功能。再利用该模型模拟人眼角膜损伤，研究发现，干细胞外泌体可以显著促进角膜上皮损伤的修复，同时降低基质金属肽酶2（MMP-2）蛋白的表达，表明它可以抑制角膜炎症和新生血管，有利于损伤修复进程。该工作研发了更符合人眼角膜生理特性和动态特征的体外模型，并应用于评估干细胞外泌体对眼角膜的新型治疗方法。
在外泌体领域，杨慧研究员团队前期开发的外泌体无标记磁分选平台以及外泌体纳米工程平台，为解决外泌体的分离、提取以及外源物质装载问题提供多样化的微纳流控平台（Lab on a chip. 2022, DOI: 10.1039/d2lc00217e; Small. 2021, DOI: 10.1002/smll.202102150）。该工作则为基于干细胞外泌体的新型治疗方法提供新型研究平台和新思路。
本研究得到东南大学生物医学与科学工程学院顾忠泽教授、厦门大学眼科研究所李炜教授的大力支持。本研究成果受到国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划、深圳市科技创新委员会等项目经费共同资助完成。
原文链接：https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(22)00470-9
图：人眼角膜芯片用于研究干细胞外泌体对角膜损伤的修复进程示意图
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