急性肾损伤(AKI)是一种以肾脏排泄迅速减少为特征的综合征,具有发展为慢性肾脏疾病(CKD)并最终导致肾衰竭的风险。然而,与肝脏等其他器官相比,肾脏的再生能力相对有限。因此,AKI治疗的关键是使受损肾脏组织再生,延缓CKD向终末期肾脏疾病(ESRD)的进展。近些年的研究表明,间充质干细胞(MSC)来源的细胞外囊泡(EVs)对于肾脏疾病的治疗具有良好的前景,这可能为无细胞治疗提供了一种替代方法。EVs在缺血再灌注(IR)诱导的急性肾损伤(AKI)中的应用也越来越受到重视。然而,在MSC来源的EVs临床应用之前,EVs在体内的低保留率和低稳定性仍然是一个主要的挑战。因此,我们引入了一种具有生物可降解性、生物相容性的胶原基质凝胶,它具有丰富的生物活性,不仅具有组织支持作用,而且是细胞外基质(ECM)的重要组成部分。当注射入体内时,胶原蛋白可以提供一个类似天然细胞外基质的微环境,更好地发挥治疗作用。同时,这种胶原基质具有典型的三维交联网络结构,并伴随有较高的药物/细胞包埋率和药物/细胞的局部保持率。本研究旨在探讨胶原基质凝胶包裹的MSC来源的EVs(Col-EVs)是否能提高EVs的滞留率和稳定性,进一步增强其治疗效果,从而在小鼠AKI模型中挽救肾功能。本研究中,我们将胶原基质凝胶、胶原基质凝胶包裹的EVs原位注射到小鼠肾脏皮质中,然后通过一系列方法来评估治疗效果。结果表明,胶原基质可以有效地包裹EVs,显著提高EVs的稳定性,促进EVs的持续释放。此外,经Gaussia荧光素酶成像显示,与单独EVs处理相比,胶原基质凝胶包裹EVs明显提高了EVs在体内的保留时间并且显著促进了肾小管上皮细胞的增殖。此外,胶原基质凝胶包裹的EVs还能促进血管生成,减轻纤维化和细胞凋亡,恢复肾功能。我们还进一步探讨了EVs治疗AKI的潜在机制,发现EVs通过抑制内质网应激(ER-stress)发挥治疗作用。本研究采用的策略为急性肾损伤后利用EVs进行肾脏再生提供了一种实用有效的方法。