背景:基于间充质干细胞来源的外泌体可减少心肌缺血和再灌注损伤,但存在半衰期短、清除速度快和靶向性低等问题。目的:对外泌体进行修饰和改造,并用温敏型水凝胶包封外泌体,以提高外泌体在体内的驻留率,改善其治疗效果。方法:利用细胞转染的方法敲低脐带间充质干细胞来源外泌体中的piR823,检测敲低piR823的外泌体对C2C12细胞增殖与凋亡的影响。制备壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,将其与外泌体直接混合制备包封外泌体的壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,检测包封外泌体后水凝胶的成胶性能、流变学及体外缓释性能。取30只C57BL/6J小鼠,建立后肢缺血模型,随机分5组干预:A组腓肠肌注射PBS,B组注射壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,C组注射包封外泌体的壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,D组注射外泌体,E组注射敲低piR823的外泌体,分别进行肢体功能与恢复、血流、四肢抓力、运动耐力及肌肉质量再生检测。结果与结论:①敲低piR823的外泌体抑制C2C12细胞的增殖;正常外泌体抑制过氧化氢诱导的C2C12细胞凋亡,敲低piR823后外泌体的抑制细胞凋亡作用减弱;②包封外泌体的水凝胶具有成胶性能,但成胶时间缩短,其可缓慢持续释放外泌体达30 d以上;③后肢缺血28 d后,C组的左肢血流恢复优于B、D组(P <0.05),D组优于E组(P <0.05);C组的四肢抓力、运动耐力跑步时间和距离优于D、B组(P <0.05),D组优于E组(P <0.05);C组肌肉再生情况优于B、D组(P <0.05),D组优于E组(P <0.05);④结果表明,以壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶包封外泌体延长了外泌体在体内的滞留时间,明显增强了血流灌注及缺血后组织功能的恢复,治疗效果更显著。

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