猪脐带血外泌体通过miR-192-5p/DSC1调控血管生成与胶原重塑促进皮肤再生修复

【字体: 时间:2025年07月17日 来源:Biomaterials Advances 5.5

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  针对人脐带血外泌体(UCB-Exo)临床应用面临的伦理与来源限制,研究人员创新性提出猪源脐带血外泌体(PUCB-Exo)联合蜂胶复合物(PC)的治疗策略。通过小鼠皮肤损伤模型证实,PUCB-Exo单药可显著加速伤口愈合(8天愈合率70.88%),其机制涉及miR-192-5p/DSC1介导的血管生成和胶原I/III比例优化,联合PC后愈合率进一步提升至86.49%。该研究为皮肤再生提供了伦理可接受的替代方案,并揭示了天然产物协同增效的分子机制。

  

皮肤损伤修复一直是临床医学的难题,每年全球约45万烧伤患者需承担高昂治疗费用(人均超9万美元),传统疗法如植皮和生长因子应用存在愈合慢、瘢痕明显等局限。尽管人脐带血外泌体(UCB-Exo)展现出促血管生成和基质调控潜力,但其伦理争议和来源稀缺阻碍了临床转化。西南大学的研究团队另辟蹊径,选择与人类皮肤结构高度相似的猪作为生物材料来源,首次系统评估了猪脐带血外泌体(PUCB-Exo)的再生效能,相关成果发表于《Biomaterials Advances》。

研究采用新生约克夏猪脐带血分离外泌体,通过透射电镜、纳米颗粒追踪和Western blot进行表征。建立C57BL/6J小鼠全层皮肤缺损模型,分组比较PBS对照、蜂胶复合物(PC)、PUCB-Exo单药及联合治疗的疗效。结合转录组测序(RNA-seq)和miRNA-mRNA网络分析,锁定关键调控分子。体外实验通过划痕实验和Transwell评估人皮肤成纤维细胞(HSF)迁移能力。

PUCB-Exo促进小鼠皮肤损伤愈合

纵向监测显示,PUCB-Exo治疗组第8天伤口闭合率达70.88%,显著高于PC组(55.46%)和PBS组(54.54%)。组织学分析揭示其通过上调CD31+血管密度(增加2.1倍)和优化胶原I/III比例(从3.2:1降至1.8:1)实现促愈合作。

分子机制解析

转录组鉴定出26个差异表达基因(DEGs),富集于免疫调节和皮肤功能通路。整合分析发现外泌体携带的miR-192-5p靶向桥粒核心蛋白DSC1(desmocollin-1),通过减弱角质形成细胞过度增殖引起的炎症反应,促进再生微环境稳态。

讨论与结论

该研究首次证实PUCB-Exo具有与人源UCB-Exo相当的再生能力,且联合天然产物PC可产生协同效应。其创新性体现在三方面:① 突破伦理瓶颈,建立可持续的外泌体来源;② 阐明miR-192-5p/DSC1轴在胶原重塑中的新作用;③ 为"外泌体-天然药物"联合策略提供范式。未来或可拓展至糖尿病溃疡等难愈性创面治疗,推动畜牧资源的高值化医疗应用。

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