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干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死有效性的Meta分析.pdf

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资源描述

1、临床研究干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死有效性的 Meta 分析贺天文1,舒兵2,万菁菁1(武汉大学中南医院:1.心内科,2.神经外科,湖北武汉430071)摘要:目的系统性评价干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死的有效性。方法检索 PubMed 和中国生物医学文献服务系统(SinoMed)等数据库,采用主题词方式进行检索,外文数据库以 Pubmed 为例,检索策略为:exosomesANDstemcellsANDmyocardialinfarction;中文数据库以中国生物医学文献服务系统(SinoMed)为例,检索策略为:(外泌体)AND(干细胞)AND(心肌梗死);收集干细胞来源外泌体治疗大

2、鼠心肌梗死模型的相关文献并最终纳入 10 篇文献进行 Meta 分析。首先行异质性检验,然后逐次剔除单个研究,进行敏感性分析,最后漏斗图检测文章发表偏倚。结果最终纳入 10 篇动物实验文献,共 179 只大鼠。实验组 97 只采用干细胞来源的外泌体治疗,对照组 82 只采取空白对照、生理盐水或者 PBS 干预。Meta 分析结果示:干细胞来源的外泌体治疗可以显著提高心肌梗死大鼠的左室射血分数(SMD=13.91,95%CI:8.9018.91,P0.01)、左室短轴收缩率(SMD=7.52,95%CI:5.299.76,P0.01)以及减少心梗面积(SMD=15.15,95%CI:17.901

3、2.40,P0.01)。结论干细胞来源的外泌体治疗可明显改善心肌梗死大鼠的心功能。关键词:干细胞;心肌梗死;外泌体;大鼠;Meta 分析中图分类号:R541文献标识码:A 文章编号:1009-7236(2024)02-0182-09DOI:10.12125/j.chj.202305064开放科学(资源服务)标识码(OSID):网络出版地址:http:/ analysis of efficacy of stem cell derived exosomes in treatment ofmyocardial infarction in ratsHE Tian-wen1,SHU Bing2,WAN

4、Jing-jing1(1.Department of Cardiology,2.Department of Neurosurgery,Zhongnan Hospital,Wuhan University,Wuhan430071,Hubei,China)Abstract:AIM To systematically evaluate the effectiveness of stem cell derived exosomes in thetreatmentofanimalmodelsofmyocardialinfarction.METHODSUsingthePubmedandSinoMedase

5、xamplesrespectivelyforthedatabasesinEnglishorChinese,andMedicalSubjectHeading(MeSH)sstrategyusedforthesearchwas(exosomes)AND(stemcells)AND(myocardialinfarction)respectivelyinEnglishandChinese.ThedatabasesofPubMedandSinoMedweresearchedbycomputertocollecttherelevantliteratureonthetreatmentofratmyocard

6、ialinfarctionmodelwithstemcellderivedexosomes.Finally,10articleswereincludedforMeta-analysis.First,theheterogeneitytestwasperformed,thenthesensitivityanalysiswasperformedbyeliminatingthemethodsofindividualstudiesonebyone,andfinallythepublicationbiaswasdetectedbyfunnelchart.RESULTSAtotalof10animalexp

7、erimentalliteratureswereincluded,with179rats.Ofthe179rats,97ratsintheexogenousgroupreceivedcelltransplantationtreatmentand82ratsinthecontrolgroupreceivedblankcontrol,normalsalineorPBStreatment.The results of Meta-analysis showed that Exosomes therapy significantly increased leftventricular ejection

8、fraction(SMD=13.91,95%CI:8.9018.91,P0.01),left ventricular short axis通讯作者:万菁菁,主治医师,博士生,主要从事心肌损伤和修复研究Email:作者简介:贺天文,住院医师,硕士Email:182心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)contractionrate(SMD=7.52,95%CI:5.299.76,P0.01)andreducedmyocardialinfarctionarea(SMD=15.15,95%CI:17.9012.40,P0.01)inratswithmyocardialinfarctio

9、n.CONCLUSIONTheresultsshowthatthetreatmentofstemcellderivedexosomescouldsignificantlyimprovethecardiacfunctionsaftermyocardialinfarctioninrats.Key words:stemcells;myocardialinfarction;exosomes;rats;Metaanalysis心肌梗死(myocardialinfarct,MI)是全世界死亡和残疾的主要原因1。由于血栓形成和动脉闭塞,心脏血供不足的区域会出现心肌细胞的损伤坏死,而成熟的心肌细胞无法再生,梗

10、死区的心肌将由纤维疤痕组织所替代,严重影响心脏舒缩功能,并随着心功能的恶化而最终导致心力衰竭2,3。目前的主要治疗措施包括溶栓、介入、搭桥等方式以期尽快恢复血供4,但血运重建并不能从根本上修复已经坏死的心肌细胞,因此有效的恢复受损心肌、改善心梗后心功能具有巨大的治疗价值。近年来,干细胞治疗在再生医学中备受瞩目,目前已发现多种干细胞具有促进新生血管、创面愈合、减缓疤痕形成,发挥促进细胞增殖、迁移和血管生成,抑制细胞凋亡和炎症,减轻氧化应激等作用5,6。而越来越多证据表明干细胞来源的外泌体(exosomes,EXOs)是其发挥生物学效应的主要因素。外泌体是携带脂质、蛋白质和核酸的双层膜胞外囊泡。它

11、们被释放到细胞外基质并进入到周围或远处部位或器官的靶细胞中,以发挥其生物学功能7。外泌体因其无细胞特性广泛用于同种异体移植,并且易于携带、运输和储存,具有广阔的临床应用前景。目前有许多研究表明,干细胞来源的外泌体在梗死心肌中能够抑制细胞凋亡、纤维化、炎症并促进血管生成,进而起到修复受损心肌和改善心脏功能的作用8,9。但是也有一些研究指出,外泌体进入血液后可能遭到免疫细胞的攻击,并且在体内心肌细胞对其的摄取有限10。因此,对于外泌体治疗MI 的有效性仍有争议。目前外泌体治疗的研究主要集中于动物模型,因此,在本研究中我们系统评价了干细胞来源的外泌体治疗在大鼠 MI 模型中的有效性,旨在为临床转化提

12、供理论基础。1文献数据库和研究方法1.1文献数据库数据库文献检索时限是从建库起至 2023 年 4 月。外文数据库包括 PubMed、Webofscience、EMbase、TheCochraneLibrary;中文数据库包括中国生物医学文献服务系统(SinoMed)、中国知网期刊全文数据库(CNKI)、万方数字化期刊全文数据库、中国科学引文数据库(CSCD)、中国科技期刊数据库(维普)。采用主题词方式进行检索,外文数据库以 Pubmed 为例,检索策略为:exosomesANDstemcellsANDmyocardialinfarction;中文数据库以 SinoMed 为例,检索策略为:外

13、泌体 AND 干细胞AND心肌梗死。1.2文献的纳入与排除标准纳入标准:该文献研 究 类 型 为 实 验 研 究,包 括 随 机 对 照 试 验(randomizedcontrolledtrial,RCT)及非 RCT;研究对象为大鼠,大鼠的品种、性别和年龄不限;动物模型为大鼠心肌梗死模型,不限制具体结扎的部位,其中大多数选择结扎左前降支(leftanteriordescending,LAD),少 数 选 择 结 扎 左 冠 脉(Leftcoronaryartery,LCA);干预措施:干预组注射缓冲液稀释的干细胞来源外泌体,对照组单独注射缓冲液(磷酸盐缓冲液、生理盐水或培养液);注射方法包括

14、大鼠心肌内注射和尾静脉注射,产生外泌体的干细胞来源及外泌体注射剂量不限;至少报告以下结局指标之一:左室射血分数(leftventricularejection fraction,LVEF)、左 室 短 轴 缩 短 率(leftventricularfractionalshortening,LVFS)或心肌梗死面积(infarctsize,IS)。排除标准:文献类型为病例报告、Meta 分析、综述、评论和信件等;冠脉结扎前注射外泌体;研究设计方案不合理,未设置合理对照组;无法获取原文文献;非中英文及重复报告的文献;文章中无法获取所需结局指标及其数据的文献。1.3文献筛选和数据提取文献筛选由 2

15、名研究人员按照文献纳入与排除标准进行,完成筛选后对纳入研究的文献进行信息提取,包括:基本信息,如作者、发表时间、文献类型、语种、题目、大鼠品种、心肌梗死造模方法和建模成功标准等;对照组和实验组的数据资料,包括样本量等;各组的干预方式、干预时间和干预剂量等;结局指标包括LVEF、LVFS 或 IS 至少一项指标;纳入研究的偏倚风险评估特征。两名研究人员交叉核对,对于有分歧的研究,与第 3 名研究者共同商议解决。文献筛选流程见图 1。心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)183通过检索 Pubmed(n=274)、WOS(n=511)、EMBASE(n=262)、The Cochra

16、ne Library(n=4)、SinoMed(n=8)、知网(n=282)、万方(n=126)、CSCD(n=10)、维普(n=263)、获得相关文献(n=1 740)通过其他资源获得文献(n=1)剔重后获得文献(n=1 469)阅读文题和摘要初筛(n=1 469)阅读全文复筛(n=566)纳入定性合成的文献(n=10)纳入定量合成的文献(n=10)排除(n=903)非中英文文献(n=50)综述、评论、快报或病例报告(n=657)Meta 分析(n=11)摘要(n=185)排除(n=556)无大鼠心梗模型(n=468)无干细胞来源外泌体治疗(n=33)无合适对照组(n=20)冠脉结扎前注射外

17、泌体(n=5)无合适结局指标及数据(n=30)鉴定筛选合格文献纳入图1文献筛选流程1.4文献质量评价对纳入文献质量评价选择SYRCLE 动物实验偏倚风险评估工具(SYRCLEsriskofbiastoolforanimalstudies)。SYRCLE 动物实验偏倚风险评估工具共包含 10 个条目,具体如下:各组分配序列产生或应用是否充分/正确;各组基线是否相同;各组分配隐藏是否充分/正确;各组动物安置是否随机;各组动物饲养者和研究者是否施盲;各组结果评价中动物选择是否随机;对结果评价者是否施盲;不完整数据报告是否充分/正确;研究报告与选择性结果报告是否无关;研究是否存在高偏倚风险。各个条目的

18、评价结果最终以“是”、“否”和“不确定”表示;其中“是”代表低偏倚风险,“否”代表高偏倚风险,“不确定”代表不确定风险偏倚。评价标准的各项结果若均为“是”,则认为 A 级为该项研究的质量,若有1 项或以上的结果为“不确定”,则认为 B 级为该项研究的质量,若有 1 项或以上的结果为“否”,则认为 C 级为该项研究的质量。两名研究人员各自独立对符合条件的研究进行评分并交叉核对,对于有分歧的研究,与第 3 名研究者共同商议解决。1.5资料分析同类研究的异质性分析方法采用Q 检验进行。当 P0.05 或 I250%时,即认为研究间异质性不显著,则通过固定效应模型进行Meta 分析;当 P50%,即认

19、为研究间具有显著异质性,则通过随机效应模型进行 Meta 分析。研究结局选择标准化均数差(standardizedmeandifference,SMD),治疗效果统计量选择 95%可信区间(confidenceinterval,CI)表示。指标合并效应通过森林图分析,异质性来源通过亚组分析、敏感性分析及 Meta 回归分析,文献发表偏倚通过漏斗图观察分析。以上 Meta 分析均采用 RevMan5.4 软件,Meta回归分析采用 Stata16.0 软件。2结果2.1文献检索结果及纳入研究特征两名研究人员分别根据检索策略在上述所有数据库进行搜索,最后相关文献一共找到 1741 篇。再依据纳入和

20、排除标准进行筛选和剔除,最终一共纳入 10 项研究。184心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)合计 179 只大鼠,其中模型组 97 只,干预组 82 只。本次纳入的 10 项研究中,RCT 和非 RCT 各有5 项。其中 8 项包括雄性大鼠(n=139),2 项包括雌性大鼠(n=40)。90%的研究采用结扎左前降支进行 MI 造模(n=158),仅 1 项研究选择结扎左主干造模(n=21)。在外泌体亲本细胞方面,5 项研究(n=98)使用外泌体的亲本细胞为间充质干细胞(mesenchymalstemcell,MSC),2 项亲本细胞(n=27)为心脏祖细胞(cardiacpr

21、ogenitorcell,CPC),2 项亲本细胞(n=40)为内皮祖细胞(endothelialprogenitorcell,EPC),1 项亲本细胞(n=14)为心肌球源性干细胞(cardiosphere-derivedcell,CDC)。7 项研究选择心肌内注射的给药方式(n=127),仅 3 项研究选择尾静脉注射给药(n=52),外泌体治疗的中位剂量为 100L。8 项研究的结局中含有 LVEF(n=138),与对照组相比外泌体治疗组均改善了 MI 后的 LVEF(均P0.01),其中 Shao等11使用 MSC 来源的外泌体经 心 肌 内 注 射 治 疗 后 LVEF 改 善 最 多

22、 28.89%(95%CI:25.1632.62%,P0.01),Bian等12的研究中使用 MSC 来源的外泌体经尾静脉注射治疗后LVEF 改善程度最少 7.03%(95%CI:0.7813.28%,P0.01)。5 项研究的结局中含有 LVFS(n=97),与对照组相比外泌体治疗组均改善了 MI 后的 LVFS(均 P0.01),其中 Shao等11的研究中外泌体治疗后 LVFS改善最多,增加 16.38%(95%CI:11.7920.97%,P0.01),Bian等12的研究中 LVFS 改善最少 4.34%(95%CI:1.667.02%,P0.01)。3 项研究的结局中含有 IS(n

23、=49),且与对照组相比外泌体治疗组均减少了 MI 面积(均 P0.01)。但 Agarwal等13的研究中 95%CI 包含 0,因此其结果无显著统计学差异。外泌体注射方法的不同或许是影响治疗结局的原因之一,外泌体的靶向性较差导致心脏部位分布不足,而直接心肌内给药是提高其心脏分布的选择之一。上面描述参见表 1。表1纳入研究的基本特征纳入文献发表时间 大鼠品种和性别 结扎部位注射方法实验组样本对照组样本干预措施治疗时间窗 结局指标 文献质量实验组对照组TseliouE142015年Wistar雌性大鼠LADim86心肌内注射CDC来源外泌体120LPBS4周B(RCT)AgarwalU1320

24、17年Crl:NIH雄性大鼠LADim44心肌内注射CPC来源外泌体100Lsaline4周B(RCT)ChenC152018年Wistar雄性大鼠LADim910心肌内注射EPC来源外泌体100LPBS4周B(RCT)CuiX162017年SD雄性大鼠LADiv1010尾静脉注射MSC来源外泌体200LPBS3hB(RCT)BianS122014年Wistar雄性大鼠LADiv1010尾静脉注射MSC来源外泌体80LPBS4周B(非RCT)BarileL172014年Wistar雄性大鼠LADim109心肌内注射CPC来源外泌体150LPBS5dB(非RCT)DAscenzoF182021年

25、Wistar雄性大鼠LCAim156心肌内注射EPC来源外泌体1106/LKHS100minB(RCT)ShaoL112017年SD雄性大鼠LADim1010心肌内注射MSC来源外泌体20LPBS7dB(非RCT)YuB192015年SD雌性大鼠LADim1511心肌内注射MSC来源外泌体50Lsaline(Nacl)4周B(非RCT)ZhaoY202015年SD雄性大鼠LADiv66尾静脉注射MSC来源外泌体200LPBS4周B(非RCT)左心室射血分数(LVEF);左心室短轴缩短率(LVFS);梗死面积(IS)2.2纳入文献质量的评价10 篇纳入研究的文章均描述了各组动物的基线特征,包括品

26、种、体质量及其饲养环境等,同时对造模方法和过程均有详细报告。所有数据报告完整,各组所有的动物都纳入到了最后的分析中。此外,在纳入研究中有 5 篇已行随机分组;3 篇研究已对研究者施盲,6 篇研究已对结果评价者施盲,2 篇研究同时对研究者和结果评价者进行施盲,但均未报道随机分配序列的产生以心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)185及是否存在分组隐藏,见表 2。根据所应用的质量评价标准,纳入文献质量评级均可达 B 级,本文文献总体质量较高,见表 1。评价标准的各项结果若均为“Y”,则认为 A 级为该项研究的质量,若有 1 项或以上的结果为“U”,则认为 B 级为该项研究的质量,若有

27、 1 项或以上的结果为“N”,则认为 C 级为该项研究的质量。表2纳入研究的质量评价表纳入文献序列产生基线特征分组隐藏动物安置随机化研究者施盲结果评估随机性结果评价者盲法数据报告完整性选择性结果报告其他偏倚文献质量等级TseliouE14UYUYUYYYYUBAgarwalU13UYUYYYYYYUBChenC15UYUYUYYYYUBCuiX16UYUYYYUYYUBBianS12UYUUUYYYYUBBarileL17UYUUUYUYYUBDAscenzoF18UYUYYYYYYUBShaoL11UYUUUYUYYUBYuB19UYUUUYUYYUBZhaoY20UYUUUYYYYUB“Y

28、”是(低度偏倚);“N”否(高度偏倚);“U”不确定(缺乏相关信息或偏倚情况不确定)。2.3模型组与干预组 LVEF比较:共有 8 篇文献1115,17,19,20报道了大鼠 MI 模型中外泌体治疗后的 LVEF 变化,其中 72 只大鼠分配到干预组,66 只分配到模型组。由于各项研究结果间存在异质性(I2=93%,P0.01),遂应用随机效应模型进行分析。结果显示:与对照组相比行外泌体治疗后可改善LVEF,LVEF 增加 13.91%(95%CI:8.9018.91,P0.01),见图 2。图2注射干细胞来源的外泌体改善 LVEF2.4模型组与干预组 LVFS 比较共有 5 篇文献11,12

29、,17,19,20报道了大鼠 MI 模型中外泌体治疗后的 LVFS 变化,其中 51 只大鼠分配到干预组,46 只分配到模型组。由于各项研究结果间存在异质性(I2=84%,P0.01),遂应用随机效应模型进行分析。结果显示:与对照组相比行外泌体治疗后可改善LVFS,LVFS 增加7.52%(95%CI:5.299.76,P0.01),见图 3。2.5模型组与干预组 IS 比较共有 3 篇文献13,16,18报道了 MI 心梗模型中外泌体治疗后的 IS 变化,其中 29 只大鼠分配到干预组,20 只分配到模型组。由于各项研究结果间不存在异质性(I2=0%,P=0.87),遂应用固定效应模型进行分

30、析。结果显示与对照组相比注射外泌体后可减少 IS(95%CI:17.9012.40,P0.01),见图 4。2.6LVEF 纳入研究的亚组分析将以 LVEF 为结局指标的 8 篇文献1115,17,19,20分别按照大鼠的品种(SD、非 SD)、大鼠性别(雌性、雄性)、注射方法(心肌内、尾静脉)、外泌体来源(MSC、非 MSC)、外泌体治疗剂量(100L、100L)以及治疗时间窗186心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)(50%)进行分析。结果显示各亚组内,除雌性亚组和尾静脉注射亚组以外,各亚组内均异质性均较高(I250%),见表 3。图3注射干细胞来源的外泌体改善 LVFS图

31、4注射干细胞来源的外泌体减少 IS表3LVEF 纳入研究的亚组分析项目研究来源研究数量(篇)样本量(实验组+对照组)效应模型I2(%)PI2P值异质性()95%可信区间(95%CI)P值大鼠品种SD111920358(31+27)随机970.0117.09(5.43-28.74)0.01非SD1213141517580(41+39)随机850.0111.76(6.67-16.84)0.01大鼠性别雌性1419240(23+17)固定00.8312.52(10.44-14.60)0.01雄性111213151720698(49+49)随机950.0114.41(7.20-21.62)0.01注射

32、方法心肌内1113141517196106(56+50)随机950.0113.79(12.56-15.02)0.01尾静脉1220232(16+16)固定00.588.32(3.99-12.64)0.01外泌体来源MSC11121920478(41+37)随机960.0114.68(5.06-24.31)0.01非MSC13141517460(31+29)随机880.0112.88(6.95-18.80)0.01外泌治疗剂量(L)100111219366(35+31)随机970.0115.87(14.08-17.66)0.011001314151720572(37+35)随机840.0111.

33、45(9.88-13.03)0.01治疗时间窗4周1117239(20+19)随机960.0122.93(11.39-34.48)0.014周121314151920699(52+47)随机520.0610.32(7.78-12,86)0.012.7LVFS 纳入研究的亚组分析将以 LVFS 为结局指标的 5 篇文献11,12,17,19,20按照上述方法同样分为 12 个亚组进行组间差异对比分析。当 P0.05或 I250%时,即认为研究间异质性不显著,则通过 固 定 效 应 模 型 进 行 Meta 分 析;当 P50%,即认为研究间具有显著异质性,则通过随机效应模型进行 Meta 分析。

34、结果显示各亚组内,除尾静脉注射亚组、外泌体治疗剂量100L 亚组和治疗时间窗4 周亚组以外,各亚组内均异质性均较高(I250%),见表 4。2.8敏感性分析以 LVEF 为指标的亚组分析显示,根据治疗时间窗及外泌体治疗剂量依次剔除研心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)187PI2PI2PI2PI2究前存在明显异质性(I2=93,0.01),而剔除后无明显异质性(I2=0,=0.53)。以 LVFS 为指标的亚组分析显示,依次剔除前有异质性(I2=84,0.01),剔除后无明显异质性(I2=0,=0.50),以 IR 为指标的亚组分析显示依次剔除前无明显异质性(I2=0,PI2=

35、0.87)。敏感性分析结果显示依次剔除一个研究,该结果合并效应量仍有统计学差异,LVEF 与LVFS 合并的 SMD 值无明显改变,森林图趋势亦未发生改变。表4LVFS 纳入研究的亚组分析亚组分析研究来源研究数量(篇)样本量(实验组+对照组)效应模型I2(%)PI2P值异质性()95%可信区间(95%CI)P值大鼠品种SD111920358(31+27)随机890.019.33(3.46-15.20)0.01非SD1217239(20+19)随机810.056.27(2.95-9.58)0.01大鼠性别雌性19126(15+11)6.02(5.05-6.99)0.01雄性11121720471

36、(36+35)随机850.018.35(4.65-12.06)0.01注射方法心肌内111719365(35+30)随机910.018.86(5.89-11.83)0.01尾静脉1220232(16+16)固定00.454.88(2.59-7.18)0.01外泌体来源MSC11121920478(41+37)随机860.017.82(4.14-11.50)0.01非MSC17119(10+9)7.75(6.57-8.93)0.01外泌体治疗剂量(L)100111219366(35+31)随机900.018.36(3.66-13.06)0.011001720231(16+15)固定00.557.

37、66(6.51-8.80)0.01治疗时间窗4周1117239(20+19)随机920.0111.77(3.33-20.21)0.014周121920358(31+27)固定00.505.85(4.96-6.74)0.01PI2PI22.9LVEF 与 LVFS 异质性来源的 Meta 回归分析鉴于大鼠的结局指标中 IR 研究无明显异质性且纳入文献较少,所以仅对结局指标 LVEF、LVFS的亚组进行 Meta 回归分析。LVEF 异质性来源的Meta 回归分析结果显示,所有变量中只有治疗时间窗的 P 值0.05(P=0.02),即认为在以 LVEF 为结局指标,治疗时间窗可能是异质性来源之一,

38、见表 5;结合亚组分析的结果,治疗时间窗4 周亚组异质性显著(I2=96,0.01),而4 周(I2=52,=0.06)异PI2PI2质性不显著,因此治疗时间窗是导致其异质性的主要原因之一(表 3)。LVFS 异质性来源的 Meta 回归分析结果显示,所有变量中只有注射方法的 P 值0.05(P=0.04),即认为以 LVFS 为结局指标时,注射方法是其主要的异质性来源,见表 6;结合亚组分析的结果,心肌内注射亚组异质性显著(I2=91,0.05,显示纳入研究不存在潜在发表偏倚,见图 5。188心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)表6LVFS 异质性来源的 Meta 回归分析变

39、量系数可信区间下限值可信区间上限值P值大鼠品种0.21092963.2514082.8295490.84大鼠性别1.3522155.6294248.3338540.58注射方法2.5513195.0623460.04029120.04外泌体来源1.6725334.4127481.0676830.15外泌体治疗剂量(L)0.00237850.04730870.04255160.88治疗时间窗0.0000650.00021790.00008790.2701234510050050100MDSE(MD)图5大鼠 LVEF 纳入文献的漏斗图3讨论本文主要围绕外泌体对大鼠 MI 模型的治疗效果进行系统评

40、价,以治疗前后 LVEF、LVFS、IS 的改善作为观测的结局指标,以期证明外泌体治疗在MI 中的有效性。本研究对纳入的 179 只大鼠进行系统评价和 Meta 分析结果显示:在大鼠 MI 模型中,与对照组相比,实验组应用干细胞来源的外泌体治疗后,可明显改善大鼠 MI 后的心功能,相较于未经外泌体治疗组,LVEF 增加 13.91%,LVFS 增加 7.52%,同时也能显著减少 IS,IS 减少 15.15%,说明在大鼠模型中干细胞来源的外泌体可明显改善 MI 后的心功能。干细胞来源的外泌体由于其免疫调节和再生功能备受关注,并且因其无细胞特性广泛应用于再生医学研究中21,22。外泌体可有效避免

41、缺血微环境的影响,并且可被心肌细胞直接摄取,可能会参与损伤心肌的修复过程。Mao 等23发现外泌体通过调节Sirt1 从而减缓心肌梗死进展;Xiong 等24认为 MI后外泌体通过免疫调节从而修复损伤心肌;Wang 等25认为脂肪间充质干细胞来源外泌体能够减轻 MI 后的心肌细胞损伤。目前认为外泌体对心肌的修复作用与其所含的复杂蛋白和 microRNA(miRNA)有关26。Patil 等27证实外泌体上的 MFGE8 通过激活整合素 V3来激活与胞吐相关的信号从而减轻 MI 后的心肌细胞损伤。Zhu 等28发现从脂肪干细胞来源的外泌体可介导 miRNA-31 在保护心脏免受缺血再灌注损害方面

42、发挥着关键作用。并且外泌体中多种 miRNA的表达差异是其最终发挥有益作用的原因之一,Shao等11发现 MSCs 来源的外泌体的心脏修复作用与 miRNA-29 和 miRNA-24 的高表达以及miRNA-130 的低表达有关,前两者可抑制凋亡、炎症反应的,而后者可导致心脏干细胞离子通道功能障碍。此外,来源于不同亲本细胞或不同环境下的外泌体发挥的作用也各不相同。Barile 等17发现CPC 来源的外泌体相较于真皮成纤维细胞来源的更能有效地改善心梗后的心脏功能;Bian 等12发现不同氧浓度刺激下的 MSCs 来源的外泌体对内皮细胞的迁移和网格形成具有不同的活性。这说明了外泌体具有可操作及

43、可修饰性,可通过对其亲本细胞进行干预获得相应的外泌体,从而增加其对心脏修复的有效性。但具体的病理生理机制仍需进一步研究来探寻。值得一提的是,在纳入研究中给药方式包括心肌内注射和尾静脉注射,直接心肌内注射可以提高靶组织的生物利用度并减少所需的治疗剂量,但有研究发现外泌体进入体循环后可对特定器官表现出嗜性,静脉注射或许会更加有效29。但这一现象是否存在于心脏尚无研究报道。我们的研究结果显示这两种方式都能发挥出外泌体的疗效,但尾静脉注射亚组的异质性更低,相对于心肌内注射而言,尾静脉注射或许更加可靠。此外治疗时间窗不同的亚组分析显示,相对于治疗时间窗4 周亚组而言,4 周亚组内的异质性明显降低,提示外

44、泌体治疗时间4 周时的疗效更为可靠稳定,但仍然需要更大样本进一步评估外泌体注射方法及治疗时间窗之间选择的优劣。本研究的局限性:仅选择大鼠作为 MI 动物模型纳入,因此纳入文献及样本数量较少,部分结局指心脏杂志(ChinHeartJ)2024,36(2)189标因纳入样本量少无法行发表偏倚分析;纳入研究大部分未描述分配隐藏,可能存在选择偏倚。外泌体来源的亲本细胞、治疗剂量不同,由于纳入样本量少,需要更大量的样本证实;外泌体治疗剂量(蛋白量)的选择尚没有可靠的指南或循证依据,并且由于蛋白质水平受纯度影响,剂量估计也可能受到杂质的不当影响,这些杂质大多未报告,目前尚缺乏对外泌体不同治疗剂量疗效评估,

45、将来需要更多证据明确治疗剂量。综上所述,干细胞来源的外泌体治疗可以有效提高 MI 大鼠的心功能、减少IS。但受纳入文献样本较少所限,且外泌体亲本细胞的来源、治疗剂量、治疗时间窗、注射方法等细节仍需标准化,因此将来需更多大样本、高质量的RCT 进行结论验证。参考文献:SunH,KongX,WeiK,et al.Riskpredictionmodelconstructionfor post myocardial infarction heart failure by blood immune BcellsJ.Front Immunol,2023,14:1163350.1NianW,HuangZ,F

46、uC.Immunecellsdrivenewimmunomodulatorytherapiesformyocardialinfarction:frombasictoclinicaltranslationJ.Front Immunol,2023,14:1097295.2ChenJY,RuanHJ,ChenSY,et al.Mir-144-5p/ccl12signalingaxismodulatesischemicpreconditioning-mediatedcardio-protectionbyreducing cell viability,enhancing cell apoptosis,f

47、ibrosis,andpyroptosisJ.Appl Biochem Biotechnol,2023,195(3):1999 2014.3PolyzogopoulouE,BezatiS,KaramasisG,et al.Earlyrecognitionand risk stratification in cardiogenic shock:well begun is halfdoneJ.J Clin Med,2023,12(7):2643.4LiJ,HuangY,SunH,et al.Mechanismofmesenchymalstemcellsand exosomes in the tre

48、atment of age-related diseasesJ.FrontImmunol,2023,14:1181308.5KimSG,GeorgeNP,HwangJS,et al.Humanbonemarrow-derivedmesenchymal stem cell applications in neurodegenerative diseasetreatment and integrated omics analysis for successful stem celltherapyJ.Bioengineering(Basel),2023,10(5):621.6LiX,LianY,Wu

49、Y,et al.Neonatalplasmaexosomescontributetoendothelialcell-mediatedangiogenesisandcardiacrepairafteracutemyocardialinfarctionJ.Int J Mol Sci,2023,24(4):3196.7Tan SJO,Floriano JF,Nicastro L,et al.Novel applications ofmesenchymalstemcell-derivedexosomesformyocardialinfarctiontherapeuticsJ.Biomolecules,

50、2020,10(5):707.8FangJ,ZhangY,ChenD,et al.Exosomesandexosomalcargos:apromisingworldforventricularremodelingfollowingmyocardialinfarctionJ.Int J Nanomedicine,2022,17:46994719.9Wang X,Tang Y,Liu Z,et al.The application potential andadvanceofmesenchymalstemcell-derivedexosomesinmyocardialinfarctionJ.Ste

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