Adv Sci丨吕欣团队发现工程化三维培养的BMSCs衍生细胞外囊泡可缓解脓毒症的肺上皮屏障损伤

撰文丨陈勇博士

审阅丨吕欣教授

脓毒症是一种由感染引起全身炎症反应综合症，常导致多器官功能障碍，尤其是肺部易受损，发展为急性肺损伤 （ALI） 或急性呼吸窘迫综合征，其特征为肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞损伤。目前尚无有效的药物治疗方法。间充质干细胞 （MSCs） 来源细胞外囊泡 （EVs） 携带生物活性分子能够在受损部位发挥抗炎、免疫调节、再生和促血管生成等多种疗效，被认为是改善ALI的潜在疗法。传统的二维细胞培养技术无法完全模拟细胞在体内所处的复杂三维微环境，这严重限制了细胞的复制能力、集落形成效率以及生存信号的传递。三维培养可显著改变MSCs （3D-MSCs） 分泌组成分，提高旁分泌能力，增强其治疗效果。

近日，同济大学附属上海市肺科医院麻醉科吕欣团队在Advanced Science杂志发表了题为Engineering Extracellular Vesicles Derived from 3D Cultivation of BMSCs Enriched with HGF Ameliorate Sepsis-Induced Lung Epithelial Barrier Damage的研究论文。该研究构建出一种工程化三维培养BMSCs来源的细胞外囊泡（3D-EVs），在治疗脓毒症急性肺损伤方面展现出显著的疗效。

EVs的表征结果表明，3D-EVs相较普通培养的细胞外囊泡 （2D-EVs） 产率提升，颗粒直径减小。通过盲肠结扎穿孔方法建立脓毒症诱导的ALI小鼠模型，该模型能有效模拟临床脓毒症相关的急性肺损伤。以雾化吸入EVs的方式靶向肺内给药。动物实验证明，3D-EVs改善脓毒症小鼠的肺组织炎症浸润和病理结构损伤，维持了肺上皮屏障完整性，提升肺顺应性，并提高脓毒症小鼠生存率。为了明确3D-EVs的潜在治疗机制，该研究团队检测并联合分析了3D-MSCs转录组和3D-EVs蛋白质组，筛选出关键蛋白质成分HGF在3D-EVs中显著提升。体外实验证明了3D-EVs通过递送HGF介导肺泡上皮细胞PI3K/AKT信号通路激活，改善肺上皮细胞损伤并维持肺上皮屏障的完整性。本研究为EVs的临床转化提供了新的理论基础，为脓毒症引起的肺损伤治疗提供新的思路和方法。

博士研究生陈勇、林飞宏和张童为该论文共同第一作者，通讯作者为同济大学附属上海市肺科医院麻醉科的魏娟博士、靳天博士后和吕欣教授。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202500637

制版人：十一

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