角膜疾病患病率高，致盲性强，是全球导致失明第四大常见的原因，目前全球约有1200万人因角膜病致盲。角膜损伤会形成瘢痕组织，表现为永久性角膜混浊，是角膜疾病引起视力障碍的主要原因。
为了治疗这些疾病，浙江大学眼科医院姚克教授、转化医学研究院周民研究员共同开发了一种基于诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞分泌的外泌体（iPSC-MSC-Exos）与温敏壳聚糖/明胶水凝胶相结合的新方法，发现可明显减少大鼠角膜疤痕形成并加速上皮和基质的愈合过程。
图一：装载有外泌体的温度敏感性壳聚糖水凝胶的表征和持续释放特性。
图二: 外泌体对角膜上皮细胞和角膜基质干细胞的增殖能力及对胶原蛋白基因表达的影响。
研究表明温敏壳聚糖凝胶缓释iPSC-MSC-Exos可以有效促进受损角膜上皮和基质层的修复，降低角膜基质中最丰富的三种胶原蛋白（I型胶原蛋白α1、 V 型胶原蛋白α1和 V 型胶原蛋白α2）的表达并减少体内疤痕的形成。进一步研究发现这可能跟外泌体中的microRNA(miR-432-5p)抑制转位相关膜蛋白 2 (TRAM2)，从而抑制角膜基质中细胞外基质(ECM) 的沉积有关系。因此，装载有外泌体的温敏壳聚糖/明胶水凝胶材料来修复角膜是一种有望在临床上可治疗各种角膜疾病的有前途的方法，为角膜疾病的治疗提供了新的思路。
图三: 外泌体中miR-432-5p通过抑制TRAM-2的表达来降低大鼠角膜基质干细胞中胶原蛋白基因的表达。
图四: 载有iPSC-MSCs 来源的外泌体的壳聚糖/明胶水凝胶用于大鼠角膜板层损伤的治疗，明显加速角膜上皮和基质的再生修复。
论文第一作者为浙江大学眼科医院主治医生唐俏梅、浙江大学眼科学博士生卢冰、浙江大学转化医学研究院博士生何健。浙江大学眼科医院姚克教授和浙江大学转化医学院周民研究员为该论文的共同通讯作者。
该研究得到了浙江省自然科学基金[LQ20H120009]、中国科学院战略重点研究计划，器官再造与制造 (XDA16010304)、国家自然科学基金[No. 81870641、82070939和81971667]，浙江省重点研发项目[2020C03035]的资助。
来源：Biomaterials杂志
论文链接
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961221006761
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