在人類臨床試驗中，以幹細胞為基礎的增強心肌功能和治療其他疾病的療法開始顯示出希望。然而，除了觀察臨床結果外，目前缺乏一種可重複的、對時間敏感的、非侵入性的工具來評估目標器官內移植細胞的有效性，這阻礙了幹細胞領域的進展。
馬裏蘭大學醫學院(UMSOM)、賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)和埃默裏大學(Emory University)的研究人員認為，血液測試可以用來追蹤移植幹細胞的療效。他們的目標是通過分析從移植的幹細胞分泌到受體血液中的微小細胞成分--外泌體來實現監測。在移植了兩種類型的人類心髒幹細胞並監測其循環外泌體後，他們在齧齒類動物心髒病發作或心肌梗死模型中測試了他們的理論。研究人員發現循環外泌體將細胞成分傳遞到靶心肌細胞，從而導致心髒修複。研究結果發表在《Science Translational Medicine》雜誌上。
"外泌體含有衍生出它們的細胞的信號--蛋白質、核酸和微核醣核酸酸(micro RNA)，這些信號可以影響受體細胞，改造或重新生成我們需要的目標器官。"該研究文章的第二作者、馬裏蘭大學兒童醫院兒科心髒外科主任、UMSOM外科教授Sunjay Kaushal博士說道。"我們現在有一個工具來確定幹細胞治療是否對單個病人有效，不僅可以用於治療心髒的療法，還可以用於任何幹細胞療法。"
通過血液測試，研究人員監測了心肌梗死後移植到大鼠心髒的人類心肌細胞源性細胞(CDCs)和心肌祖細胞(CPCs)，比較了移植後7天血漿外泌體的濃度。
在純化CDC/CPC衍生的外泌體後，研究人員發現外泌體中含有的與心肌恢複相關的miRNA。此外，他們發現培養產生的CPCs和CDCs的含量與活體移植細胞產生的外泌體不同。
"我們的研究應該被認為是了解幹細胞功能的第一步，但重要的一點是，我們識別出的做出反應的細胞改變了它們的基因表達、行為和分泌物，"UMSOM外科助理教授、醫學博士、UMSOM的聯合首席作者Sudhish Sharma說。"通過使用這些生物標誌物，我們可以了解恢複的機製和程度。"
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