佛罗里达州立大学的研究人员已经开发出一种在干细胞中生产治疗性颗粒的有前景的策略，这项工作可以帮助患有中风或多发性硬化症等神经系统疾病的患者。

FAMU-FSU 工程学院和 FSU 医学院的研究人员开发的这项技术将 3D 生长平台与波浪运动相结合。该研究发表在《细胞外囊泡杂志》上。

细胞释放的颗粒——称为细胞外囊泡——是影响细胞行为的化学信使。它们可用于将药物运送到体内的目标器官。提高这些颗粒的产量和有效性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粒子。第一个是在 3D 培养而不是二维培养中培养干细胞。第二个是将正在生长的细胞悬浮在平台上，该平台以温和的方式来回摇晃，产生小波，帮助向细胞输送氧气、葡萄糖和其他营养物质。他们的联合方法使干细胞产生的粒子数量是在 2D 平台上生长的粒子的两倍。

“就像河流的流动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动态波将为细胞提供更多的营养，而不是仅仅将它们悬浮在培养基中，”资深作者 Yan 说李，FAMU-FSU工程学院化学与生物医学工程副教授。

来自 3D 生长的干细胞的细胞外囊泡也表现出比 2D 版本更多的治疗特性。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的影响，它们还含有更多的抗炎蛋白。

这项工作还可以帮助治疗患有多发性硬化症、中风和阿尔茨海默病等神经系统疾病的患者。这些疾病破坏了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告诉患者受损细胞开始修复的分子。

“囊泡含有大量的微RNA和蛋白质，它们会改变细胞的行为方式，”李说。“它们不说或不写字，但它们传递信号。它们发出类似于包裹的东西——粒子。它们发送这些，其他细胞接收它们，它们改变这些细胞的行为。工程方法是制造细胞传递所需的信号。”