2021年9月2日，華中科技大學88858cc永利官网遺傳學系王慧課題組在 Molecular therapy nucleic acids 雜志（IF:8.9）在線發表了題為“Hypoxic ucMSC-secreted exosomal miR-125b promotes endothelial cell survival and migration during wound healing by targeting TP53INP1”的文章，揭示了缺氧誘導ucMSCs源性的外泌體通過富集microRNA成分調控内皮細胞功能促進皮膚損傷修複。

随着再生醫學的不斷發展，以幹細胞為基礎的皮膚組織工程在皮膚創傷愈合方面展現出巨大的應用前景。其中，臍帶間充質幹細胞（umbilical cord-derived mesenchymal stem cells，ucMSCs）具有對供體無風險、無不适、易獲得，且與皮膚成纖維細胞基因表達模式高度相似的優點[1]。作為最重要的旁分泌因子，ucMSCs來源的外泌體（exosomes，Exos）與幹細胞生理作用相似，通過向靶細胞直接遞送生物活性分子例如蛋白質、mRNA以及microRNA等，進行細胞間的信息交流，從而影響多種生物過程，在損傷修複和組織再生中發揮着關鍵作用。

在皮膚損傷修複的炎症期，細胞代謝需氧量增加，而微循環血流瘀滞或血栓形成阻斷了氧的供給，且侵入的炎症細胞攝取大量的氧，引起氧供相對不足，進一步加重缺氧。因此缺氧狀态是皮膚創傷微環境常見的特征。傷口愈合過程中，涉及了許多類型的細胞及細胞因子的相互作用，其中内皮細胞（endothelial cells，ECs）負責形成微血管網絡以啟動血管生成，在整個修複過程中都至關重要。

該團隊前期的實驗結果表明，三維共培養的ucMSCs和内皮細胞（ECs）提高了基于水凝膠的工程化皮膚組織的性能，可介導細胞間通訊和宿主整合[2]。與常氧培養上清液相比，缺氧培養ucMSCs的上清能夠促進ECs增殖和遷移，說明ucMSCs主要通過旁分泌作用影響ECs的增殖和遷移，且缺氧促進了上述作用。鑒于水凝膠也為細胞提供了缺氧環境，該團隊推測缺氧可能是ucMSCs和ECs相互作用的有利條件。

接下來，該團隊深入研究了ucMSCs源性外泌體在體外調節内皮細胞功能的作用機制，并探讨了其在體内皮膚創傷修複中的作用。研究發現：ucMSCs源性外泌體促進内皮細胞增殖和遷移，抑制内皮細胞凋亡，從而促進創面愈合，且缺氧外泌體效果更為顯著。

之後，該團隊進一步探究了常氧及缺氧ucMSCs源性外泌體調控内皮細胞功能的分子機制。從已有研究中篩出ucMSCs源性外泌體中豐富的microRNA，包括miR-21-5p、miR-125b-5p、miR-23a-3p等[3]，該團隊證明在缺氧條件下ucMSCs的miR-125b表達水平顯著升高，與内皮細胞相互作用是，能促進其增殖、遷移，抑制凋亡。

接下來，為了進一步探究miR-125b調控内皮細胞功能的機制，該團隊通過GO、KEGG等生物信息學方法，結合TargetScan 、miRDB 、PicTar等數據庫，尋找交集靶标，分析 MicroRNA-Targets配對，找到感興趣的靶标TP53INP1，通過一系列實驗驗證了缺氧ucMSCs源性外泌體中的miR-125b通過靶向抑制ECs中的TP53INP1，促進細胞增殖、遷移，抑制細胞凋亡，從而促進創面愈合。

結果表明，在創傷後缺氧的微環境下，ucMSC-EC通過exosome傳遞miR-125b至内皮細胞，抑制TP53INP1信号通路，促進内皮細胞增殖和遷移，該研究為基于exosomal-miR-125b/TP53INP1的皮膚組織工程提供了新的機制和治療靶點。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.07.014