近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所研究員楊慧團(tuán)隊(duì)在干細(xì)胞外泌體促進(jìn)人眼角膜損傷修復(fù)方面的研究取得階段性成果。最新研究成果以A human cornea-on-a-chip for the study of epithelial wound healing by extracellular vesicles（《人眼角膜芯片用于研究細(xì)胞外囊泡對(duì)角膜損傷的作用》）為題，發(fā)表在iScience上。

基于干細(xì)胞的修復(fù)和再生作用，干細(xì)胞治療已被廣泛用于眼部治療的研究。干細(xì)胞存在致瘤性、促炎癥和宿主排斥等風(fēng)險(xiǎn)，狹義的干細(xì)胞治療的安全性仍是臨床上面臨的挑戰(zhàn)。近年來，干細(xì)胞外泌體被發(fā)現(xiàn)是干細(xì)胞旁分泌作用調(diào)控?fù)p傷修復(fù)的重要介質(zhì)。由于外泌體具有優(yōu)異的生物相容性以及低免疫原性，干細(xì)胞外泌體作為一種“無細(xì)胞”治療技術(shù)，有望克服干細(xì)胞治療的安全性問題。

研究基于微流控技術(shù)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建體外仿生的人眼角膜芯片，引入人眼角膜來源的細(xì)胞和微流體模擬角膜的微環(huán)境，模擬人眼角膜的生物表型，同時(shí)還原了人眼角膜的屏障功能。研究再利用該模型模擬人眼角膜損傷發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞外泌體可以顯著促進(jìn)角膜上皮損傷的修復(fù)，同時(shí)降低基質(zhì)金屬肽酶2（MMP-2）蛋白的表達(dá)，表明它可以抑制角膜炎癥和新生血管，有利于損傷修復(fù)進(jìn)程。該工作研發(fā)了更符合人眼角膜生理特性和動(dòng)態(tài)特征的體外模型，并應(yīng)用于評(píng)估干細(xì)胞外泌體對(duì)眼角膜的新型治療方法。

在外泌體領(lǐng)域，楊慧團(tuán)隊(duì)前期開發(fā)的外泌體無標(biāo)記磁分選平臺(tái)及外泌體納米工程平臺(tái)，為解決外泌體的分離、提取以及外源物質(zhì)裝載問題提供了多樣化的微納流控平臺(tái)（Lab on a chip.2022,DOI:10.1039/d2lc00217e；Small.2021,DOI:10.1002/smll.202102150）。該研究則為基于干細(xì)胞外泌體的新型治療方法提供了新型研究平臺(tái)和新思路。

▲人眼角膜芯片用于研究干細(xì)胞外泌體對(duì)角膜損傷的修復(fù)進(jìn)程示意圖

該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)，以及東南大學(xué)與廈門大學(xué)的科研人員等的支持。

（深圳先進(jìn)技術(shù)研究院）