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干细胞衍生的外泌体 (SC-EXO) 是再生医学中一种新兴的疗法。SC-EXO 的阴茎膜内注射被认为是勃起功能障碍 (ED) 康复的前瞻性方法。然而，海绵体的高血管化使得有效保留成为SC-EXO管内注射的主要挑战。
该研究中，上海交通大学医学院的研究人员通过简便的原位聚合制备聚多巴胺纳米颗粒 (PDNPs) 掺入聚乙二醇-聚 (ε-己内酯-丙交酯) (PDNPs-PELA) 热敏水凝胶，用于脂肪干细胞衍生的外泌体 (EXO) 的阴茎膜内注射给药。 水凝胶在体温下表现出溶胶-凝胶转变。此外，发现使用聚（乙二醇）-聚（ε-己内酯-共-丙交酯）（PELA）嵌段共聚物作为模板的 PDNPs 原位聚合在凝胶体系中分散更稳定。 外泌体在被封装到水凝胶中后，外泌体在两周内表现出缓释行为。体内动物实验表明，从水凝胶中释放的外泌体导致内皮细胞和神经元的愈合，腔内压力增加，从而恢复勃起功能。 尤其，由于热敏凝胶中的PDNPs具有优异的良好性能，水凝胶可以准确地输送到阴茎白膜中。这些结果表明，所外泌体制备的 PDNPs-PELA 作为用于 ED 康复的可注射外泌体载体具有广阔的前景。 勃起功能障碍 勃起功能障碍 (ED) 是一种非常普遍的健康问题，严重限制了中老年男性及其伴侣的生活质量。口服 5 型磷酸二酯酶抑制剂 (PDE5-Is) 是目前康复 ED 的一线选择。然而，它对高达 30% 的 ED 患者无效。 自2020年以来，所有评估年轻男性的性生活研究报告都指出，患有勃起功能障碍和性冷淡的男性人数正飞速增长。 经调查显示，目前男性勃起功能障碍的患病率在27%-33%，而性冷淡的（包括性欲减退）患病率在24%-37%。其中25岁以下的男性所占比率较低，而40岁以下男性所占比率则要多得多。 越来越多的证据显示，ED不仅是一种影响身心健康的慢性疾病，也是心血管疾病等慢性疾病的早期症状和危险信号。 此外，长期服用 PDE5-Is 可能会导致严重的头痛和听力损失。越来越多的证据表明，干细胞衍生的外泌体 (SC-EXO) 对恢复受损组织的勃起能力具有很大的希望。 之前的研究发现脂肪干细胞衍生的外泌体 (EXO) 可以恢复 2 型糖尿病大鼠的勃起功能 ，进一步揭示 EXO 可以有效改善大鼠动脉损伤模型的勃起功能。 目前，阴茎膜内注射是外泌体治疗ED的有效给药途径。但由于海绵体内血流丰富，外泌体在注射部位难以滞留，会很快被清除。为了解决这个问题，一些水凝胶被用来装载外泌体以获得持续的治疗效果。 研究人员开发了一种透明质酸基水凝胶。这种水凝胶在紫外光的引发下发生交联。加载SC-EXO后，可加速软骨缺损的修复。 研究人员分别制作了两个热敏水凝胶系统用于干细胞外泌体的原位递送。这些水凝胶具有多种可注射性，可有效防止外泌体在注射部位被循环液清除。 他们显示出治疗效率和患者依从性的提高。然而，那些水凝胶不能令人满意地用于膜内注射。它们的凝胶时间一般在10分钟以上，注射后可能被血液稀释。此外，这些水凝胶中的聚合物在外泌体释放后不易降解。这可能导致阴茎海绵体闭塞并增加阴茎坏死的风险。 温度敏感聚乙二醇基嵌段共聚物是一种可注射和可降解的水凝胶材料。通过调整聚合物主链中单体的比例，可以获得低临界温度约二十八度的水凝胶[ 12]]. 水凝胶在低温（通常低于10℃）下以溶胶状态注入体内，然后发生相变，朝向体温激发形成凝胶。注射后3分钟内可迅速形成水凝胶，从而降低血液的冲洗作用。此外，这种水凝胶可以在一个月内完全降解为聚乙二醇和小分子片段。这样容易从阴茎海绵体中排出，有利于勃起功能的恢复。 从临床角度看，准确的阴茎内膜注射是治疗ED的关键。由于海绵体血管丰富，传统的穿刺方法增加了出血和水肿的风险。此外，白膜为皮下组织，难以通过肉眼观察确定穿刺位置和穿刺深度。传统的阴茎管内注射会增加海绵体出血和动静脉瘘的风险。光声成像可以清楚地区分白膜的位置和结构。它为精确的管内注射提供了一种新策略。此外，可以在注射过程中实时监测和调整穿刺角度和深度。这将使水凝胶更均匀地分布在白膜中，从而提高康复成功的可能性。 在此，研究人员构建了一种聚多巴胺纳米粒子(PDNPs)，其中掺入了聚乙二醇-聚（ε-己内酯-丙交酯共聚物）(PELA) 温度敏感水凝胶，并用它来封装干细胞衍生的外泌体。PDNPs 被选为生物相容性光声造影剂，而 PELA 水凝胶用于控制外泌体的释放。 所制备的水凝胶有望在光声图像的引导下准确注入白膜，随后在其中持续释放外泌体。研究了水凝胶的流变学和溶胶-凝胶转变。此外，其细胞相容性通过Cell Counting Kit-8（CCK-8）和乳酸脱氢酶测定（LDH）进行评估。定量研究了水凝胶的外泌体释放曲线。在体内验证了由光声图像引导的复合水凝胶的腔内注射。最后，通过免疫组织化学和窦内压力检测研究载有外泌体的复合水凝胶对大鼠ED模型的康复效果。 总之，该研究表明，通过原位聚合制备的 水凝胶可以作为理想的外泌体载体，具有缓释和实时光声成像引导注射用于 ED 治疗。体内ED治疗实验发现，单次注射可抑制海绵体平滑肌细胞的凋亡，促进海绵窦血管内皮细胞的恢复，从而加速勃起功能的恢复。 参考文献：Liang L, Shen Y, Dong Z, Gu X. (222) Photoacoustic image-guided corpus cavernosum intratunical injection of adipose stem cell-derived exosomes loaded polydopamine thermosensitive hydrogel for erectile dysfunction treatment. Bioact Mater 9:147-156. 往期回顾，点击链接，更多分享： 间充质干细胞外泌体的临床应用系列： MSCs-Exo系列一 | 间充质干细胞外泌体在免疫调节中的作用（点击链接） MSCs-Exo系列二 | 间充质干细胞外泌体在皮肤再生中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列三 | 间充质干细胞外泌体在神经损伤中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列四 | 间充质干细胞外泌体在肝损伤中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列五 | 间充质干细胞外泌体在肾损伤中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列六 | 间充质干细胞外泌体在脑卒中中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列七 | 间充质干细胞外泌体在糖尿病中的应用（点击链接） NK细胞在肿瘤免疫治疗中的应用系列： 免疫治疗系列一 | NK细胞在白血病治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列二 | NK细胞在肝癌治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列三 | NK细胞在肺癌治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列四 | NK细胞在结肠癌治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列五 | NK细胞在乳腺癌治疗中的应用（点击链接） 间充质干细胞在整形美容领域的应用系列： 整形美容系列一 | 间充质干细胞促进皮肤抗衰老（点击链接） 整形美容系列三 | 间充质干细胞促进组织再生（点击链接） 整形美容系列五 | 间充质干细胞治疗皮肤纤维化疾病（点击链接） 脐带间充质干细胞临床应用系列 外泌体在皮肤美学中的应用系列： 皮肤科系列一 | 外泌体在皮肤色斑、雀斑、老年斑和黄褐斑调节中的应用 干细胞及衍生物在皮肤抗衰中的应用系列： 皮肤抗衰系列一 | 诱导多能干细胞在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列二 | 间充质干细胞在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列四 | 条件培养基在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列五 | 细胞外囊泡在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列六 | 富血小板血浆（PRP）在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列七 | 细胞外基质在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） CIK细胞的临床疗效系列： CIK系列一 | CIK细胞对肺癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列二 | CIK细胞对结直肠癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列三 | CIK细胞对乳腺癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列四 | CIK细胞对胃癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列五 | CIK细胞对胰腺癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列六 | CIK细胞对肝癌患者的临床疗效（点击链接） 名人名病系列： 说明：本文案例均摘录于文献或媒体，仅用于科普相关知识，不作为医疗建议 |
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