[发明专利]Nr-CWS处理的MSCs来源的外泌体在促进皮肤创面愈合中的应用

说明书

本发明公开了Nr‑CWS处理的MSCs来源的外泌体在促进皮肤创面愈合中的应用，本发明首次发现并证实了Nr‑CWS处理的MSCs来源的外泌体通过circIARS1/miR‑4782‑5p/VEGFA通路促进血管生成、促进糖尿病创面的愈合，且circIASR1和miR‑4782‑5p抑制剂均能显著促进糖尿病创面的愈合，本发明为本领域研制高效安全的创面修复或创面愈合药物提供了新的思路和方向，具有非常好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体地，本发明涉及Nr-CWS处理的MSCs来源的外泌体在促进皮肤创面愈合中的应用。

背景技术

糖尿病创面是糖尿病最难治的并发症之一，糖尿病创面的特点是趋化因子和血管化不足，成纤维细胞迁移和增殖减少，以及异常的炎症反应。目前针对糖尿病创面的常规治疗方法包括定制辅料、外科清创、负压治疗以及抗生素和高压氧治疗等。但是，仍有近50％患者无法通过常规治疗方法得到治愈。糖尿病创面愈合延迟的因素众多，包括周围神经病变、免疫反应缺陷、周围微血管病、血红蛋白糖基化引起的组织氧输送不足、红细胞变化、Ⅲ型和Ⅰ型皮肤胶原比例改变、糖尿病皮肤的生物力学改变、成纤维细胞和角质细胞迁移、扩增能力减弱、角质细胞和内皮细胞凋亡等。另外，糖尿病创面愈合延迟与参与组织重建的生长因子不足关系密切，这些生长因子包括VEGF、PDGF、FGF、NOS、KGF等。导致糖尿病溃疡的重要因素是血液循环不良和伤口愈合障碍，因此，改善创面微环境和改善血管生成对于糖尿病创面的修复和愈合具有重要意义。

间充质干细胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)是一种多能干细胞，它具有干细胞的所有共性，即自我更新和多向分化能力，被认为是各种组织再生治疗中最有希望的干细胞之一。近年来，大量的实验研究证明了多种组织来源的间充质干细胞可以促进糖尿病创面愈合，例如：骨髓、脂肪、脐带血和皮肤组织来源的间充质干细胞。目前认为间充质干细胞促进创面愈合主要是靠旁分泌途径分泌丰富的“蛋白质组”包括：生长因子、miRNA、蛋白酶体和细胞外囊泡等，间充质干细胞旁分泌在损伤模型中可发挥促增殖、抗调亡和抑制炎症等重要作用，此外，这些成分比细胞疗法更适合临床应用，因为它们规避了与细胞疗法相关的安全和伦理问题。具体而言，间充质干细胞来源的外泌体(Exosome，Exos)是间充质干细胞旁分泌的重要成分，且已被证明是一类在伤口愈合和组织修复中发挥着重要作用的生物活性分子。

外泌体(Exosome，Exos)是由囊泡体与质膜融合形成的细胞外囊泡，含有不同种类的microRNAs、蛋白质和脂质等具有生物学活性的物质，间充质干细胞来源的外泌体(MSC-Exos)已成为一种极具前景的治疗工具，外泌体能够通过促进血管生成和诱导细胞增殖来降低免疫原性和增加组织的再生能力。外泌体与间充质干细胞相比，具有众多优势：①外泌体可直接与靶细胞发生融合发挥生物学效应，作用效率高：②外泌体在-80℃能够长期稳定保存，内含有效成分受外泌体脂质膜保护，不易被破坏，且便于运输：③使用时间易于掌握，使用浓度、剂量及途径易于控制；④克服了间充质干细胞在体内存活率低及长期应用突变致瘤的潜在隐患；⑤避免了直接应用间充质干细胞造成的血管栓塞等并发症。因此，间充质干细胞来源的外泌体在组织损伤修复中的作用及机制研究就显得尤为重要，且具有潜在应用价值。

大量研究证据表明利用物理、化学和生物因子预处理的间充质干细胞来源的外泌体的生物活性能够得到显著提高，此外，其在组织工程和再生医学中的修复能力也得到显著提高。红色诺卡氏菌细胞壁骨架(Nocardia rubra cell wall skeleton，Nr-CWS)是从红色诺卡氏菌(Nocardia rubra)经发酵、细胞破碎、酶处理、溶媒提取等制备而成的，部分由诺卡多菌酸、阿拉伯半乳聚糖和粘肽组成，据报道，红色诺卡氏菌细胞壁骨架能够通过增强巨噬细胞的活化和血管的生成来加速皮肤伤口愈合。然而，截止到目前为止，尚未见Nr-CWS预处理的MSCs来源的外泌体在糖尿病创面修复治疗中的应用。因此，本研究的目的是探讨从经Nr-CWS预处理的MSCs中提取得到的外泌体是否可以促进内皮细胞在糖尿病伤口愈合中的血管生成能力。此外，本研究进一步研究了circRNA在促进Nr-CWS-Exos创面愈合中的作用及其具体机制。