三维培养通过miR-145-5p/ANGPT2轴增强脂肪干细胞分泌组促血管生成潜能的作用机制研究

《Stem Cell Research & Therapy》：3D culturing as a promising strategy to enhance the angiogenic potential of adipose stem cell-derived secretome: insights into the role of miR-145-5p/ANGPT2 axis

本研究针对脂肪干细胞(ASCs)分泌组在缺血性疾病治疗中促血管效果不足的问题，意大利研究团队通过建立3D球体培养模型，发现该策略可显著提升ASCs分泌组中CXCL8、CCL2等促血管因子的表达，并首次揭示miR-145-5p通过靶向抑制ANGPT2基因增强内皮细胞血管生成能力。该研究为开发无细胞治疗缺血性疾病提供了新思路，成果发表于《Stem Cell Research》。

　　

在再生医学领域，脂肪源性间充质干细胞(ASCs)因其强大的旁分泌功能备受关注。这些细胞释放的"分泌组"(secretome)包含细胞因子、生长因子和微RNA(miRNA)，具有促进血管生成、抗炎和免疫调节等多重功效。然而传统二维(2D)培养体系存在明显局限——细胞形态和功能无法真实模拟体内微环境，导致分泌组治疗效果大打折扣。更棘手的是，临床上面临细胞治疗成本高、安全性风险大等瓶颈，如何通过优化培养条件提升分泌组疗效成为关键科学问题。

意大利研究团队创新性地采用三维(3D)球体培养技术，系统比较了2D与3D培养ASCs的生物学特性差异。通过免疫荧光、蛋白质芯片、qPCR阵列等高通量技术，发现3D培养显著增强了ASCs的干性标志物(cMyc、Sox2)表达，并重塑了分泌组组成。特别值得注意的是，3D-ASCs分泌组中促血管因子CXCL8、CCL2等含量提升10倍以上，在体外管形成实验中展现出更强的促内皮细胞(HUVECs)血管生成能力。

研究团队进一步通过基因表达谱分析锁定27个血管生成相关差异基因，结合生物信息学预测发现miR-145-5p可能靶向调控血管生成素-2(ANGPT2)。实验证实3D培养使miR-145-5p表达上调12.9倍，而ANGPT2 mRNA水平下降5倍。当研究人员使用anti-miR-145-5p抑制该miRNA时，分泌组的促血管功能显著减弱，同时HUVECs中ANGPT2表达回升2.5倍。机制研究表明，miR-145-5p通过抑制ANGPT2表达，解除其对Tie2受体信号通路的拮抗作用，从而增强血管生成。

该研究首次阐明3D培养通过miR-145-5p/ANGPT2轴增强ASCs分泌组血管生成潜能的作用机制。在技术层面，建立96孔超低吸附(ULA)板制备均一尺寸ASCs球体的标准化方案；在理论层面，揭示3D微环境通过表观遗传调控重塑细胞分泌组的分子途径；在应用层面，为心肌梗死、肢体缺血等疾病的无细胞治疗提供优化策略。这项发表于《Stem Cell Research》的研究，为开发新一代基于分泌组的再生疗法奠定了重要基础。