Bioactive Materials
3D微孔支架培养sgEpSC来源的外泌体通过YWHAZ-PI3K-AKT通路修复辐射损伤唾液腺
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本研究构建了一种可稳定形成类器官并持续释放WNT3A的3D微孔支架系统，显著提高了唾液腺干细胞来源外泌体（EVs）的产量与再生治疗效果，揭示了YWHAZ是唾液腺修复的关键外泌体活性成分，为无细胞再生治疗提供新策略。
文献概述
本文《Extracellular vesicles derived from salivary gland stem cells cultured on microwell scaffolds loaded with WNT3A promote the recovery of salivary gland function damaged by radiation via the YWHAZ-PI3K-AKT pathway》，发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了基于WNT3A缓释支架培养唾液腺干细胞以获得高产外泌体的研究，评估其在辐射损伤唾液腺修复中的应用价值。研究强调了外泌体在再生医学中的潜力，并通过蛋白质组学分析确定YWHAZ为关键再生因子，激活PI3K-AKT通路促进唾液腺祖细胞增殖并抑制辐射诱导的细胞凋亡。
背景知识
唾液腺（Salivary Gland, SG）功能障碍由多种因素引起，包括头颈肿瘤放疗、自身免疫病、药物副作用等，可导致不可逆干细胞耗竭，影响口腔稳态，引发龋齿及口腔念珠菌感染。目前尚无有效干预手段，传统的干细胞移植疗法存在栓塞、免疫排斥、成瘤等风险。外泌体（EVs）作为细胞旁分泌颗粒，携带RNA、蛋白、脂质等生物分子，可模拟干细胞的旁分泌效应，具备低免疫原性、无致瘤性等优势，成为再生医学研究的热点。然而，如何高效扩增、稳定培养、并增强EVs的生物活性仍是技术难点。WNT3A作为关键信号蛋白，可调控干细胞增殖与自我更新，但其在传统培养基中活性低。本研究结合3D微孔支架与WNT3A缓释系统，为sgEpSC提供稳定微环境，促进EVs高产并增强其再生功能，为唾液腺损伤修复提供新策略。
研究方法与实验
研究团队构建了一种双层微孔支架系统，底层为负载WNT3A的PLGA纳米纤维，上层为PCL微孔结构。通过静电纺丝与光刻技术制备支架，并评估其形态学、释放动力学及细胞培养性能。sgEpSC在支架上培养后收集EVs，并通过NTA、Western blot、TEM等方法分析其粒径、浓度及纯度。随后在小鼠模型与类器官模型中评估EVs对辐射损伤唾液腺的修复效果，并通过蛋白组学分析EVs内容物，筛选关键再生因子YWHAZ，进一步验证其通过PI3K-AKT通路促进祖细胞增殖并抑制凋usion诱导的凋亡。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究提出了一种高效生产高活性EVs的3D培养平台，通过WNT3A缓释系统增强sgEpSC来源EV的再生能力，为唾液腺功能障碍提供无细胞再生治疗新策略。未来可进一步优化支架结构以实现规模化生产，并探索YWHAZ作为治疗靶点的临床转化潜力。
结语
本研究成功开发了一种WNT3A缓释3D微孔支架系统，用于培养唾液腺上皮干细胞并高效收集外泌体。通过体内与类器官实验，验证了3D培养EVs在修复辐射损伤唾液腺中的优越性，并识别出YWHAZ为关键再生因子，通过PI3K-AKT信号通路促进祖细胞增殖并抑制凋亡。该研究成果为唾液腺再生治疗提供创新思路，有望推动无细胞疗法在临床转化中的应用，特别是在头颈放疗后唾液腺功能恢复方面。
