脐带间充质干细胞来源外泌体小RNA促进阴道黏膜上皮生长机制的研究

Cell transplantation strategies have provided potential therapeutic approaches for treatment of MRKH syndrome. Instead of using autologous tissue, gynecologists are looking for novel techniques, such as using stem cells, to promote the repair of neovaginal tissue. Our previous study showed that hUC-MSCs can stimulate vaginal tissue repair in partial vaginectomy SD rat model, including epithelium formation, angiogenesis, fibrosis reduction and elasticity increase. However, dual CM-DiL/pan-cytokeratin fluorescence indicated that the damage repair process was not related to conversion of hUC-MSCs to keratinocyte. hUC-MSCs might facilitated keratinocyte proliferation and influence cell cycle by releasing paracrine factors. This study is based on our previous results, and focused on exogenous microRNAs (miRNAs) from hUC-MSCs derived exosomes and its mechanism in stimulating the repair of vaginal tissue. We will investigate the role of hUC-MSCs derived exosomes in promoting the repair of vaginal tissue, the mechanism of miRNAs in hUC-MSCs derived exosomes in stimulating the repair of vaginal tissue and evaluate the safety of local vaginal injection of the exosomes. These studies will help to clarify the molecular mechanism of hUC-MSCs promoting vaginal mucosa repair, and provide the theoretical base for the future usage of hUC-MSCs derived exosomes in the treatment of MRKHS patients.

组织工程中干细胞的兴起为先天性无阴道患者的阴道重建手术带来了希望，妇科医生希望找到新的治疗方法，在阴道成形术造穴后避免使用自体组织而引起的创伤，而改为使用干细胞促进阴道粘膜的修复。本课题组前期研究表明，利用脐带间充质干细胞（hUC-MSC）可以显著促进阴道成形术SD大鼠模型阴道黏膜的修复效果；对MSC进行荧光标记实验表明，hUC-MSCs在原位生长，并没有向阴道上皮分化，提示hUC-MSC促进阴道增殖的主要机制可能是通过旁分泌因子促进阴道上皮自身的增殖。本课题拟通过体内和体外实验进一步研究：1. hUC-MSC是否通过分泌的外泌体促进阴道上皮的生长。2. 外泌体是否通过高表达的miR-100、miR-26a等miRNA激活mTOR、Wnt、p53等通路以促进阴道上皮的生长。3. miR-100、miR-26a促进阴道上皮的生长的具体机制。4. hUC-MSC外泌体阴道局部注射的安全性。

背景 组织工程中干细胞的兴起为先天性无阴道患者的阴道重建手术带来了希望，妇科医生希望找到新的治疗方法，在阴道成形术造穴后避免使用自体组织而引起的创伤，而改为使用干细胞促进阴道粘膜的修复。本课题组前期研究表明，利用脐带间充质干细胞(hUC-MSC)可以显著促进阴道成形术SD大鼠模型阴道黏膜的修复效果;对MSC进行荧光标记实验表明，hUC-MSCs在原位生长，并没有向阴道上皮分化，提示hUC-MSC促进阴道增殖的主要机制可能是通过旁分泌因子促进阴道上皮自身的增殖。.主要研究内容 体内及体外研究hUC-MSC是否通过分泌的外泌体促进阴道上皮的生长, 外泌体是否通过高表达miRNA促进阴道上皮的生长及其具体机制，以及hUC-MSC外泌体阴道局部注射的安全性。.重要结果&关键数据 hucMSC通过分泌可溶性细胞因子加快人阴道上皮细胞周期的进程、抑制细胞凋亡，从而促进了细胞增殖。激光共聚焦显微镜观察显示人阴道上皮细胞系VK2/E6E7可以在处理的24小时内高效的内化正常及RNA干扰后的HucMSC外泌体。不同浓度及特异性敲低高丰度地特异性富集的miRNA的huc MSC外泌体处理人阴道上皮细胞VK2/E6E7实验结果提示，hucMSC外泌体可能通过高丰度地特异性富集的miRNA对人阴道上皮细胞VK2/E6E7的生长起促进作用，且该作用是剂量依赖性的。体外研究进一步证明了这些外泌体富集的miR-100、miR-26a等miRNA通过靶向人阴道上皮细胞内mRNA，抑制细胞凋亡，从而促进了人阴道上皮细胞的增殖。此外，通过动物实验证明了hucMSC-Ex可以在体内单独起效，促进大鼠阴道上皮细胞的增殖、加速阴道上皮的再生和正常结构恢复。.科学意义 hucMSC可以通过分泌的外泌体在体内体外促进阴道上皮生长，可初步认为将之用于先天性无阴道的阴道成形术的术后辅助治疗是可行的，使患者术后佩戴模具时间短、恢复快、人工阴道功能好。