人胚胎干细胞来源的间充质干细胞外泌体运载miR-17-92对眼表损伤的治疗作用与机制研究

Mesenchymal stem cell (MSC) transplantation has been widely accepted as an effective treatment for ocular surface injury. Embryonic stem cell-derived MSCs have better therapeutic potential than MSCs from other sources, but its mechanism is still unclear. More and more studies support that MSC promotes tissue repair through endogenous pathways, and its secreted exosomes play an important role in this process. In the previous study, we found that corneal epithelial cells could endocytose ESC-MSC-derived exosomes and exhibit enhanced migration ability. The high expression of miR-17-92 in the exosome of ESC-MSCs was detected by sequencing, and the cell migration was significantly decreased by siRNA interference of miR-17-92 in cells, suggesting that miR-17-92 may play an important role in the healing process of corneal injury. This study will focus on this issue, through the study of the correlation between miR-17-92 and its target genes, to explore the role of miR-17-92 in the repair of ocular surface damage and its molecular mechanism, and further validate it in the corneal acute alkali burn model. The study will provide a theoretical basis for the development of ESC-MSC-dependent exosome-derived biotherapy, and provide a new target and intervention strategy for the treatment of refractory ocular surface injury.

间充质干细胞（MSC）移植治疗眼表损伤有效性已获得共识，胚胎干细胞源性MSC（ESC-MSCs）具有比其他来源MSC更好的治疗潜力，但其机制尚不明确。最新研究提示MSC可能通过旁分泌途径促进组织修复，其分泌的外泌体在这一过程中发挥了重要作用。本项目前期研究发现，角膜上皮细胞可内吞ESC-MSC源性外泌体，并出现迁移能力增强等特征；测序发现ESC-MSCs源性外泌体中miR-17-92高表达，进一步干扰其表达后，细胞迁移及增殖明显减弱，提示miR-17-92在角膜损伤愈合过程中可能发挥重要作用。本研究将围绕这一问题，通过对ESC-MSCs源性外泌体中miR-17-92和其靶基因的相关性研究，探讨其在眼表损伤修复中的作用及分子机制，并进一步在角膜急性碱烧伤动物模型中加以验证。本研究将为研制依赖ESC-MSC源性外泌体的生物疗法提供理论依据，为难治性眼表损伤的治疗提供新的作用靶点和干预策略。

视力丧失是一个全球性的负担。在我国，角膜疾病已成为致盲率仅次于白内障的重要致盲性眼病。角膜盲亦是不可逆视力损害的首要原因。然而，如果及时治疗，大多数角膜失明是可以预防的。目前角膜盲的主要治疗方法是角膜移植，尽管在过去的十年中角膜移植手术取得了显著进展，但仍存在一些如角膜供体缺乏、同种异体移植物存活率有限、需长期使用免疫抑制剂以及手术康复费用高昂等问题。因此，进一步研究更为有效角膜病治疗方法是解决致盲性眼表疾病临床治疗难题的根本途径。近几十年来，在再生医学领域，生物制剂的应用经历了飞速的发展。在生物制剂中，干细胞正逐渐成为重要的研究对象。间充质干细胞（MSC）移植治疗眼表损伤有效性已获共识，胚胎干细胞由于其可塑性和可能无限的自我更新能力，已被视为多能干细胞来源的金标准。胚胎干细胞源性MSC（hESC-MSC）具有比其他来源MSC更好的治疗潜力，但其机制尚不明确。最新研究提示MSC可通过旁分泌机制发挥作用，外泌体作为细胞旁分泌的一种生物活性载体，成为近年来的研究热点。本项目根据预期研究方案及路线首次使用人胚胎干细胞作为 MSCs 的来源，研究其外泌体成分中的 miR-17-92 基因簇对角膜上皮细胞增殖，迁移，炎症因子表达以及血管化的影响;并明确其靶基因以及下游信号蛋白，构建其细胞信号调控网络;对 hESC源性以及hESC-MSCs源性外泌体的miRNA进行了测序以及ceRNA芯片分析；首次用 Exo-miR-17-92/Exo-Con 外泌体应用于角膜化学损伤修复动物模型，完成在体试验评估。撰写并发表相关论文2篇，培养博士生2名，硕士生1名。本项目为研制依赖ESC-MSC源性外泌体的生物疗法提供了理论依据，为难治性眼表损伤的治疗提供了新的作用靶点和干预策略。