研究人员使用3D培养技术培养构建细胞外囊泡

佛罗里达州立大学(Florida State University)的研究人员已经开发出一种很有前景的策略，在干细胞中生产治疗性颗粒，这项工作可能会帮助中风或多发性硬化症等神经系统疾病的患者。

该技术由FAMU-FSU工程学院和FSU医学院的研究人员开发，将三维生长平台与波动相结合。

细胞释放的颗粒被称为细胞外囊泡，是影响细胞行为的化学信使。它们可以用来携带药物到达体内的目标器官。提高这些颗粒的产量和效率是一个主要的研究领域。

FSU的研究人员结合了两种技术来生产这些颗粒。第一种方法是在3D培养液中培养干细胞，而不是在二维培养液中。第二步是将正在生长的细胞悬浮在平台上，平台以轻柔的运动前后摇晃，产生小波，帮助将氧气、葡萄糖和其他营养物质输送到细胞中。他们的联合方法使干细胞产生的颗粒数量是在2D平台上培养的两倍。

FAMU-FSU工程学院化学和生物医学工程副教授、资深作者Yan Li说:“就像河水会比静止的湖泊移动更多的物质一样，我们在这些干细胞生长过程中使用的动态波动将比它们只是悬浮在培养基中提供更多的营养物质。”

与2D培养的干细胞相比，3d培养的细胞外囊泡也表现出了更多的治疗特性。它们含有更多的微核糖核酸(RNA)分子，有助于保护大脑免受神经系统疾病和脊髓损伤，它们还含有更多的抗炎蛋白。

这项研究还可以帮助治疗神经系统疾病患者，如多发性硬化症、中风和阿尔茨海默病。这些疾病会破坏修复大脑所需的细胞间相互作用。从模拟人类神经细胞的人造干细胞中提取的细胞外囊泡可以提供分子，告诉患者受损的细胞开始修复。

“这些囊泡包含大量的微rna和蛋白质，这些改变了细胞的行为，他们不会说话或写一个字，但他们传递信号。他们推出的东西就像包裹一样——粒子。它们发出这些信号，其他细胞接收它们，然后它们改变这些细胞的行为。工程方法是让细胞传递所需的信号。”

这项工作得到了国家科学基金会、佛罗里达州卫生部的埃德和埃塞尔·摩尔阿尔茨海默病研究计划、国家卫生研究院和协同生物制剂有限责任公司的支持。