近日，來自美國伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的研究人員使用藻酸鹽水凝膠模型揭示間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cell，MSC）源EVs在ECM中擴(kuò)散和運(yùn)輸過程

細(xì)胞釋放包括外泌體在內(nèi)的細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）進(jìn)行長距離通訊，需要其穿越細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular cellular matrix，ECM）。但是，EVs的尺寸通常大于ECM的網(wǎng)格尺寸，因此人們尚不清楚EVs如何穿過密集的ECM。

       間充質(zhì)干細(xì)胞源EVs可以充當(dāng)?shù)兔庖咴缘乃幬镙d體，且通常存在于間隙基質(zhì)區(qū)域中。海藻酸鹽是不可降解水凝膠的簡單且廣泛應(yīng)用的模型，能夠模擬脫細(xì)胞ECM的機(jī)械性能。在藻酸鹽凝膠的初步篩選中，研究人員觀察到孵育24小時(shí)內(nèi)釋放了小的葡聚糖分子，較大的聚苯乙烯珠被困在水凝膠基質(zhì)中。相比之下，盡管具有相似的粒徑，EVs仍能夠逃脫應(yīng)力松弛水凝膠，優(yōu)于人工聚苯乙烯珠。相同大小磷脂載體的釋放程度不比EVs高，表明這種作用是EVs特異性的，并依賴于基質(zhì)的機(jī)械性能，提示僅脂質(zhì)膜不足以增強(qiáng)EVs轉(zhuǎn)運(yùn)，表面蛋白也可能參與該過程。

       為了理解水凝膠中EVs釋放的機(jī)械敏感性，研究人員采用帶反褶積的高速三維顯微鏡對不同條件下隨時(shí)間變化的EVs傳輸進(jìn)行可視化和量化。結(jié)果顯示，剛性應(yīng)力松弛矩陣中的EVs比軟應(yīng)力松弛矩陣中的EVs更快地逃離水凝膠網(wǎng)絡(luò)。此外，堅(jiān)硬的彈性模量可防止EVs逃離水凝膠籠，表明基質(zhì)應(yīng)力松弛是EVs從受限基質(zhì)中逸出的關(guān)鍵因素。

       該研究揭示了EVs在復(fù)雜環(huán)境中的機(jī)械性能，提示外源整合水通道對人工脂質(zhì)體行為的影響，為我們理解EVs通信過程和在生物基質(zhì)中的生理作用提供了重要信息，可能有助于調(diào)節(jié)它們的組織分布和遞送效率。