[发明专利]一种用于治疗心肌梗死的高表达IL-10的人脂肪间充质干细胞外泌体及其用途

说明书

本发明提出了一种用于治疗心肌梗死的高表达IL‑10的人脂肪间充质干细胞外泌体及其用途，涉及生物技术领域。本发明提供了一种用于治疗心肌梗死的高表达IL‑10的人脂肪间充质干细胞外泌体，该外泌体为过表达IL‑10的人脂肪间充质干细胞分泌的外泌体。本发明的优点在于，通过培养过表达IL‑10的人脂肪间充质干细胞，制备得到过表达IL‑10的人脂肪间充质干细胞外泌体，该过表达IL‑10的人脂肪间充质干细胞外泌体含有大量IL‑10和其他多种RNA及细胞因子，有效修复梗死的心肌细胞，增强心脏功能，降低代偿性心肌负荷，缓解心衰，为心肌梗死提供一种治疗药物或者治疗策略。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种过表达IL-10人脂肪间充质干细胞外泌体及其用途。

背景技术

冠状动脉粥样硬化性心脏病，是由于脂质代谢不正常，血液中的脂质沉着在原本光滑的动脉内膜上，并逐渐堆积形成白色斑块，引起血管腔狭窄或阻塞，严重可导致冠状动脉闭塞，血流中断，使部分心肌因严重的持久性缺血而发生局部坏死，造成心肌梗死。发生心肌梗死后，部分心肌细胞由于缺血缺氧难以修复，使得心脏功能降低，代偿性心肌负荷增加，久而久之会造成心衰等严重并发症。冠心病发病时，冠状动脉会闭塞20-30分钟，这样的心肌损伤通常为可逆性的，但是随时间推移，坏死的心肌量会逐渐增加。如果冠状动脉闭塞时间延长至2-6小时，受累心肌边缘会有波浪状纤维形成，超过6小时至梗死后3天，心肌会呈凝固性坏死、间质充血、水肿和中性粒细胞浸润。如果有足够量的心肌受累，可诱发心室舒张和收缩功能障碍，产生一系列的血流动力学变化。

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。由于心肌梗死的高致死率以及干细胞较强的分化能力，以干细胞为基础的细胞治疗成为心肌梗死的研究热点。虽然利用干细胞治疗心肌梗死理论上安全可行，但是细胞移植后在损伤区域分布的数量及滞留率是否足以治疗或保护心肌梗死细胞还有待研究。众所周知，细胞在移植后凋亡较快，凋亡过程中产生的活性物质是否致瘤也不明确。因此，深入研究干细胞对心肌梗死产生的治疗或保护作用以及寻找干细胞治疗心肌梗死的新的靶点和方法具有重要意义。

脂肪间充质干细胞是干细胞中优势较明显的一种，相对于其他干细胞，具有一些特殊的优点：如取材方便、来源广泛、更强的增殖、分化能力、成瘤率低以及不涉及社会和道德伦理等方面的争议。多项研究表明，脂肪间充质干细胞分泌物中含有大量的细胞因子和蛋白等，可用于多种疑难杂症的治疗，是一种来源极为广泛，取材简单且方便的新型生物医学材料。然而，目前脂肪间充质干细胞也存在普通干细胞常见的一些问题，比如虽然脂肪间充质干细胞含有较多的生物活性因子，但这些生物活性因子的含量低、性质不稳定、在病灶区域滞留率低，这些问题都极大程度的限制了脂肪间充质干细胞在临床上的广泛应用。

外泌体是一种由细胞内多泡体与细胞膜融合后释放到细胞外基质中的膜囊泡，其中包含DNA片段、mRNA、功能蛋白及转录因子等多种具有生物活性的物质，外泌体的膜结构还可表达多种抗原、抗体分子，这些生物活性物质进入靶细胞，可参与调节靶细胞内的多种生理生化过程，进而产生各种生物学效应。外泌体的发现，为干细胞以及脂肪间充质干细胞心肌梗死方面的进一步应用提供了思路。虽然目前有研究表明，干细胞来源的外泌体在心肌梗死方面作用显著，其能够抑制心机细胞凋亡、促进新生血管生成、改善心肌梗死后心肌细胞的功能。但由于不同来源的干细胞的表达的外泌体中生物活性物质有很大差异，脂肪间充质干细胞来源的外泌体是否表达能治疗心肌梗死的活性物质还需要较多研究证明。

白介素-10(IL-10)是一种多细胞源、多功能的细胞因子，能参与调解细胞的生长与分化，参与炎性反应和免疫反应，是目前公认的验证与免疫抑制因子。有研究表明，IL-10可以促进IL-1受体拮抗剂表达，有利于抗动脉粥样硬化，提示其可能在冠心病治疗中发挥一定的作用。外源性补充IL-10可作为冠状动脉粥样硬化性心脏病引起的心肌梗死的新途径。但外源性IL-10在受损区域的留滞率和机体本身的排异反应都会影响其功能，如何使IL-10能在心肌梗死受损区域稳定的发挥作用，还有待进一步研究。