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          姬廣聚課題組首次揭示人源胚胎干細胞和誘導多能干細胞外泌體組學特性

          發布時間:2022年09月06日

            干細胞移植是再生醫學中極具潛力的方法之一,為攻克許多重大難治性疾病提供了希望。"干細胞研究與器官修復"已列入"十四五國家重點研發計劃",國內干細胞領域的標準也在不斷發展和完善。其中,胚胎干細胞(ESCs)和誘導性多功能干細胞(iPSCs)分化潛能強大,但因具有極強的致瘤性和免疫排斥限制了它們在臨床的直接應用。相比之下,間充質干細胞(MSCs)不存在上述問題,并且得到了廣泛應用。但是,MSCs移植存在促炎性等風險,其安全性在臨床上仍然面臨挑戰。

            干細胞來源的外泌體是一種由干細胞分泌的細胞外囊泡,其含有許多生物活性物質,如蛋白質、脂質和核酸,是細胞間信號傳遞的載體,能夠替代干細胞發揮器官及組織損傷修復等生物學過程。特別是外泌體規避了干細胞移植中存在的潛在風險,且具有極低的免疫原性、便于保存和運輸等優點,已經得到了廣泛關注。

            目前,人間充質干細胞來源的外泌體(MSC-Exos)組分已經得到了闡明,但是人源胚胎干細胞外泌體(hESC-Exos)和人誘導性多功能干細胞外泌體(hiPSC-Exos)的生物學特性還未被研究。2022年9月5日中國科學院生物物理研究所姬廣聚課題組在《Stem cell research & therapy》雜志上在線發表了題為"Systemic proteomics and miRNA profile analysis of exosomes derived from human pluripotent stem cells"的研究論文,系統揭示了hESC-Exo和hiPSC-Exos的蛋白組份和miRNA組份構成,并和人臍帶間充質干細胞來源的外泌體(hUC-MSC-Exos)組份進行了詳細的比對分析,為3種干細胞外泌體臨床前和臨床實驗提供重要參考。

          圖. 3種人源干細胞外泌體中高峰度的蛋白組份和miRNA組份。

            3種干細胞來源的外泌體組份參與調控了精細的生物學過程,比對分析發現 hESC-Exos在調控發育、代謝、抗衰老等方面具有顯著優勢,hiPSC-Exos具有和hESC-Exos相似的生物學功能,但其調控能力略遜于hESC-Exos。而hUC-MSC-Exos則在免疫調節方面表現突出。該研究首次系統地闡明了3種人源干細胞外泌體的蛋白組和miRNA組構成,繪制了其特有的蛋白組和miRNA組圖譜,明確了其重點調控的生物學過程,拓展了現有的細胞外囊泡數據庫,為3種干細胞外泌體在臨床前或者臨床試驗中的單獨或者聯合使用提供了重要的理論基礎。

            中國科學院生物物理研究所姬廣聚研究員為該論文的通訊作者。姬廣聚課題組博士研究生畢友坤和碩士研究生喬新龍為該論文的共同第一作者。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。

            文章鏈接:https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-022-03142-1

           

          (供稿:姬廣聚研究組)

           

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