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外泌体行业发展前景(外泌体技术路线图)

2023-04-22 03:57:45 作者:max
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近年的医药健康的前景如何?有了解的人可以说一下吗?

行业主要上市公司:美年健康(002044);通策医疗(600763);爱尔眼科(300015)等

定义

按2014年国家发布指昌慧的《健康服务业分类(试行)》,可以将健康服务行业划分为四部分。第一部分为医疗卫生服务,第二部分为健康管理与促进服务,第三部分为健康保险和迅饥保障服务,第四部分为其他与健康相关的服务。2019年国家又发布了《健康产业统计分类(2019)》,对健康服务业的范围又进行了一定程度的扩展,智慧健康技术服务也纳入了健康服务业的范围。

行业发展前景

随着社会发展和人们生活水平的普遍提高,以及人类生活方式的改变,健康产品的总需求急剧增加。以生物技术和生命科学为先导,涵盖医疗卫生、营养保健、健身休闲等健康服务功能的健康产业成为21世纪引导全球经济发展和社会进步的重要产业。近年来,随着健康服务行业各项促进政策的出台和行业标准的不断完善,同时也因为行业自我发展能力的不断增强,使得中国健康服务业发展迅速,呈现出规模持续扩大、结构不断优化、新产品层出不穷的局面。根据2016年10月国务院发布的《唯答“健康中国2030”规划纲要》提出,2030年我国健康服务行业市场规模将达到16万亿元。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国健康服务行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

什么是外泌体?

外泌体是健康和疾病中细胞间近距离通讯的介质,影响细胞生物学的各个方面。[1]

所有培养的细胞类型均可分泌外泌体,且外泌体天然存在于体液中,包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。有关他们分泌和摄取及其组成、“运载物”和相应功能的精确分子机制刚刚开始研究。外泌体目前被视为槐顷特异性分泌的膜泡,参与细胞间通讯,对外泌埋明或体的研弯伍究兴趣日益增长,无论是研究其功能还是了解如何将其用于微创诊断的开发。

再生医学材料的黄金搭档:外泌体与细胞外基质

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外泌体的概念

上世纪80年代,外泌体首次被科学家发现,并且在很长时间内被认为是细胞的代谢产物。由于当时分析和研究的手段受限,外泌体的功能并不明晰。直到21世纪,科学家们才通过各种新技术,分离和提取出外泌体,并发现 外泌体在细胞之间充当重要的沟通介质,进而影响细胞而至组织的生理活动。

细胞可以通过分泌细胞外囊泡与临近细胞或者远端细胞进行通信,而外泌体正是其中一类尺寸小于200纳米的细胞外囊泡。外泌体是在多泡核内体或多泡体中产生的,并在这些囊泡与质膜融合时分泌。外泌体由与细胞类似的磷脂双分子层组成,该双分子层含有跨膜蛋白和胞质蛋白和RNA;外泌体的内部包含一系列蛋白质 (胞质、骨架和生长因子) 和传递特定功能线索的miRNAs。因此,外泌体可以通过其表面的磷脂双分子层上蛋白靶向到受体细胞。外泌体一旦附着在靶细胞上,可通过受体-配体相互作用诱导信号转导,或通过内吞汪携和/或吞噬作用内化,甚至与靶细胞的细胞膜融合,将其内容物传递到靶细胞的胞质中,从而改变受体细胞的生理状态。外泌体具有良好的生物相容性,不易在机体内引发免疫排斥反应。

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外泌体的提取

所有的细困返伏胞都可以分泌外泌体,机体的体液内和间质中均含有大量的外泌体。由于生物体内所含有的细胞或者蛋白非常丰富,因此从体内提取外泌体是非常困难的,而且外泌体来源的细胞也无法确定。

现如今有两类广泛使用的用于提纯外泌体的方法:超速离心法和Thermo Fisher等公司生产的提纯试剂盒。

超速离心法,主要是通过将实验室培养干细胞所得到的培养基通过滤膜滤掉尺寸较大的细胞碎片及细胞外囊泡后,通过超速离心机在100,000g的离心力的作用下富集得到外泌体。

提纯试剂盒,主要是通过试剂包被外泌体,使其尺寸和重量增大,从而在10,000g的离心力即可得到外泌体。试剂盒的使用有导致外泌体污染的风险,在科研领域超速离心法更为常见。

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外泌体的生物学特性

由于外泌体在再生医美领世颤域显示出极大前景,这也迎来产业化合作的新浪潮,眼下外泌体似乎已经成为下一个生物医药的黄金赛道。科学家们普遍认为, 外泌体具有其独特的生物学特征,可以反映来源细胞的表型 。

图 5 外泌体促进皮肤修复

不同细胞分泌不同的外泌体,因此外泌体的应用是多种多样的。一方面, 外泌体被认为是多种癌症的疾病诊断生物标志物。 外泌体独特的miRNA谱图和疾病载体作用,使得其频繁出现在卵巢癌、胶质母细胞瘤、黑色素瘤、前列腺癌和结肠癌。另一方面, 外泌体也可以作为细胞信号传导的有效媒介而广泛用于医学再生领域。 例如,它们能够将RNA和蛋白质的信息从来源细胞转移到周围环境中的其他细胞。实验证明,来自小鼠胚胎干细胞的外泌体在体外促进了小鼠造血干细胞的存活和扩展,同时也上调了受体细胞中与多能性相关的转录因子。干细胞来源的外泌体与生物材料相结合,促进骨组织以及关节软骨的修复和再生。

在皮肤组织再生中,外泌体的应用尤其广泛。 如脂肪源外泌体能通过减少IFN-α的分泌而发挥免疫抑制作用,从而抑制T细胞的激活。此外,外泌体含有免疫调节蛋白如TNF-α、巨噬细胞集落刺激因子 (MCSF) ,从而通过良好的炎症调节保证了伤口愈合。而在皮肤愈合过程中,外泌体则能通过优化成纤维细胞特性加速皮肤伤口愈合。在一项研究中发现,外泌体上调199个miRNA,下调93个miRNA,促进真皮成纤维细胞增殖和分化,加速皮肤再生。

图 6 外泌体促进皮肤细胞增殖

总而言之,干细胞来源的外泌体作用广泛。 在皮肤再生中,外泌体可以通过调控炎症、促进皮肤修复等多方面提供作用;在疾病发展中,外泌体也参与多种病理通路。 在未来,无论是组织再生、皮肤修复、还是疾病研究,外泌体都将在其中扮演重要角色。

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外泌体的缺陷

外泌体具有诸多优点,在医用再生中具有难以忽视的价值。然而,外泌体的应用却还有所局限。

最适用于提纯外泌体的超速离心法,在提纯得到外泌体的过程中会导致大量的外泌体损失,至少80%的外泌体会因为收集的损失或者在超离过程中其独特的磷脂双分子层的膜破碎而无法维持其正常形态。

此外,外泌体在提纯后其保存比较困难,需要保存的试剂具有与体液类似的渗透压从而维持其磷脂双分子层的膜结构,否则其内含的具有生物功能的蛋白质和miRNAs也容易失去活性。另外,外泌体起到信号传导作用,但本身并不会提供结构支持。因此,在修复领域,外泌体难以单独使用。

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细胞外基质:外泌体的最佳搭档

所有细胞均可分泌外泌体,外泌体充当着细胞之间信息交流的介质,因此外泌体生理功能的实现是通过一个细胞“出”而“进”入到另一个细胞内。在组织内部,必然要穿越细胞外基质。

因此,外泌体更适合作为细胞外基质的一部分来发挥价值,而细胞外基质的独特生理结构和生理稳态一来可以帮助维持外泌体的活性、二来也能与外泌体协同作用,实现更好的修复和再生效果。

细胞外基质是外泌体最理想的载体

在医用再生领域,科学家们研究各种各样的生物材料,并与外泌体进行复合促进组织的修复和新生。细胞外基质无疑是最安全的并且可以与外泌体协同发挥作用的生物材料。细胞外基质本身即源于人体,具有多元的组成 (胶原蛋白、弹性蛋白、层黏连蛋白等等) 。

一方面, 细胞外基质能够起到结构支持作用,作为承载材料提供组织再生的根基 ;另一方面, 细胞外基质中复杂的结构和靶点可以维持外泌体的活性,从而高效发挥外泌体的性能 。外泌体可以通过进入细胞内发挥其优异的生物学功能, 而细胞外基质作为载体即可以为细胞的黏附和迁移提供平台。如果没有细胞外基质所提供的平台,那么外泌体会很快随着体内的生理循环和代谢而流失,从而失去了其作用效果。众所周知,外泌体价格昂贵。 当外泌体由细胞外基质承载、由细胞外基质保护时,才会更好地提高其生物利用度 ,取得更好的修复效果。

细胞外基质提供适应的修复微环境

组织修复和再生,与细胞微环境息息相关。简单来说,微环境由两个基本组成部分组成,一个是细胞外基质 (ECM) ,而另一个是细胞分泌的外泌体、生长因子等功能性物质。二者缺一不可,彼此相辅相成、紧密结合。因此,光有外泌体,没有细胞外基质是远远不行的。

其实,除去细胞外基质 对外泌体的负载和保护作用,其本身也具备出众的再生和修复能力 。除了提供细胞存在的平台,细胞外基质的多元组成既可以为细胞的生理活动提供养分,并驻留在原位,成为机体自身的细胞外基质的一部分;又能够通过其本身的生物学特性来协同外泌体,实现更好的修复和再生效果。在经典的修复再生过程中,细胞外基质可以调节干细胞的表型和表达,而外泌体则含有控制干细胞分化的表型特异性指导因子 (miRNA,RNA和蛋白质)。

简而言之, 细胞外基质可以从拓扑结构、生物力学、功能靶点等多个维度与外泌体、生物因子共同作用,从而形成适于组织修复的胞外微环境。

首先,细胞外基质所含有的多种蛋白、多糖成分构建出其独特的三维结构和表面拓扑学特征。除支撑组织的生理形态外,还能够调控募集细胞的黏附、增殖和分化行为。近年来,人们更是发现细胞外基质构建的拓扑学结构与免疫细胞的免疫应答等行为息息相关,进而调控组织再生。

再者, 细胞外基质本身具有其独特的生物力学性质 。不同弹性模量、不同硬度的基质,能够引发细胞的不同表现行为和分化方向,也会引起细胞分泌和募集因子的不同。

细胞外基质极为多元的组成能提供不同的生物学效果,从而建立修复微环境 。举例来说,细胞外基质中的纤连蛋白因可与细胞表面的整合素蛋白的α5β1结合,充当修复过程中细胞与细胞外基质交流沟通的重要参与者,并且调控细胞的黏附、增殖、形态和分化等行为;蛋白聚糖通过参与调节细胞外基质的组装和维持,并通过与生长因子的相互作用参与细胞增殖等细胞行为,在组织的生理和生物力学功能中发挥重要作用。正是由于细胞外基质打下的坚实基础,才能让外泌体、细胞因子等活性成分进一步“锦上添花”。

另外,近几年研究中还发现,细胞外基质的结构能结合和锚定多种生长因子(如VEGF,HGF等)、多肽短链。一方面, 通过构型调整来更好地发挥其生物活性 ;另一方面,则能 形成生长因子梯度,从而介导修复和再生过程的进行 。可以想象,这是唯有细胞外基质才能实现的高度复杂而有序的生物过程。相比之下,仅仅使用外泌体完全无法实现上述空间上的介导过程。这也解释了为何直接使用外泌体或生长因子时,往往修复和再生效果并不如人所愿。

关于细胞外基质和外泌体之间的作用,目前依然还在不断研究中。然而,我们已经可以知道的是: 细胞外基质是组织再生的舞台,而外泌体则是舞台上的演员 。 演员可以让舞台更加 熠熠生辉 , 但舞台却是整个根基所在 。 二者有机结合,则能带来最好的演出效果。

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细胞外基质/外泌体组合的应用

目前,细胞外基质/外泌体这一组合有了不少应用实例,其作用效果极为明显。

国外的研究中, 以细胞外基质中的胶原为支架组成并负载外泌体。 这一体系增加了外泌体在体内的保留时间、延长了释放过程,同时也在心脏组织的修复中取得了更好的效果。无独有偶,在另一项研究中,科学家则利用了仿细胞外基质的丝蛋白/壳聚糖复合体系,并通过慢性糖尿病患者皮肤创面愈合模型来考察了作用效果。可以发现, 这一仿细胞外基质和外泌体体系具有协同作用,能加速皮肤创面再生。

而国内的部分研究则更进一步,将“全成分”的细胞外基质、玻尿酸、外泌体结合,并考察了其在人体上的作用效果。从临床实验中可以发现,该体系能够显著淡化眼纹,令眼部更显年轻态。随着年龄的增加, 部肌肤胶原蛋 流失增加,弹性纤维 化断裂,基底层上真皮与表皮连接不再那么紧密。于是乎,就产生了各类细纹。而通过细胞外基质、玻尿酸、外泌体这一复合体系,一方面外源性途径引入了胶原、糖胺聚糖等重要基质成分,撑起来了眼周结构;另一方面通过其本身的生物学效应,内源性途径增加细胞外基质分泌。通过双管齐下的方式,迅速起效。

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文末小结

随着技术的进步,外泌体已经越来越被人们熟知,其应用也愈加广泛。外泌体是具有纳米尺寸的细胞囊泡,具有高生物活性,能参与细胞之间的交流,调控炎症水平、促进组织再生。然而,外泌体提取较为困难,本身也不具备结构性的功能,因此单独使用有所局限。

作为细胞外基质中的一部分,当外泌体回到细胞外基质中时,能够发挥出更为强大的作用,更起到“锦上添花”的效果。细胞外基质一方面是外泌体最理想的载体,帮助维持外泌体的活性;另一方面细胞外基质能够构建出最适宜再生的细胞外微环境,从而让外泌体能更加有的放矢。

目前,国内外相关的研究正如火如荼地进行中。相信,不久的将来,细胞外基质/外泌体这样的明星组合会越来越多地出现在我们面前。

参考文献

谁持彩练当空舞 :干细胞基础与临床研究进展

— END —

- 科普 情怀 责任 -

什么是外泌体水光针?

如果有人问你:什么时候你才会开始意识到自己正在老去?或许你会说看到自己脸上有出现皱纹时候才会意识到。其实现在很多00后都开始自嘲自己是“老阿姨”了,在前段时间的“95后的初老症状”也同样引起了很大的一番热议。在2020年的时候新氧联合第一财经就发布过一篇《新青年抗衰老调查报告》,报告中指出:20岁以前有衰老焦虑的人是不到7%,但进入20岁到0岁这一年龄段就暴增至59.2%。

不知道你有没有这样的经历,就是涂了非常多的粉底液却总是盖不住脸上的疲惫感?抹了再多的遮瑕也挡不住乌青的眼圈?而且用再多的高光和提亮等也藏不住深深的泪沟?其实小编说句心里话,现在的各种化妆产品往往只能起到锦上添花效果,就算你可以把脸上的小痘印、小雀斑遮挡住,但是皱纹和松弛的皮肤状态却是很难遮挡得住的,今天小编就给女神们推荐一个抗衰神器-外泌体水光针。

首先外泌体是什么?

外泌体无疑是眼下生物科学领域最炙手可热的研究对象,它仅仅在几十年时间里就就在“囊泡运输”研究领域拿下了4次的诺贝尔生理学或医学奖,可以说得上是名副其实的“诺奖实力派”,在2013年的时候诺贝尔就授予美国科学家詹姆斯·罗思曼、兰迪·谢克曼和德国科学家托马斯·祖德霍夫生理医学奖,以此来表彰他们发现细胞的囊泡运输调控机制。

其实外泌体就好像是一位快递员,它主要是负责细胞之胡埋间的物质运输和信息传递,它从细胞阶段抗衰,传递运输营养或某种活性物质,发送抑制信号让炎症因子“闭麦”;其中发送促进信号可以加快细胞再生和胶原合成等让皮肤健康焕新。

严格意义上来讲外秘体就是细胞的囊泡,它可以分泌出很多种细胞因子和大量的胶原因子,通常它的直径会在30-100纳米,简单来讲就是头发的千分之一,它可以自由的进入细胞的间隙(从表皮到真皮),外泌体作为细胞美容的升级版,它不仅克服了细胞的局限性,而且又可以设定明显的靶向性,为皮肤组织修复与改善开辟了新角度。

外泌体对我们皮肤有什么用?

我们都知道所有的皮肤问题最终都会归结到细胞上,就拿皮肤的细胞来说:如果一个人的皮肤细胞出现了问题,那么会很容易出现这几种情况,首先是炎症问题会使细胞间的通讯中断,接着导致皮肤的自我调节功能没有办法进行正常工作;还有就是细胞受损使得细胞的新陈代谢出现问题,如果细胞生命周期变短了,那么细胞分裂更新速度变得非常缓慢,最后随着人的年龄增长胞也会慢慢的“集体衰老”,而衰老细胞会逐渐的累积起来,进而出现肌肤暗黄干燥、长皱纹等问题。

能够直接调控细胞的外泌体就无疑是像拿到了影响细胞的关键钥匙,它会像一个小精灵一样利用细胞记忆去智能调控肌肤修复方向,并且激活自体细胞再生力和加强新陈代谢能力。

外裤灶蚂泌体爆火后,外泌体水光成为了爆款项目

只从外泌体在突然火爆之后,各种各样外泌体水光也油然而生,外泌体水光聚集外泌体的各种优,而外泌体水光相比其他的水光项目的效果更好,而且能够最大限度地保辩友证营养成分不被流失,实现营养供给和更强大的皮肤再生效果,彰显出很强大的抗衰实力,还有外泌体水光出了能够重塑年轻减缓衰老外,还可以增加皮肤的美白效果。

还有外泌体在安全性方面也是非常高的,因为这本身是属于体内有益物质,这样接受者的排斥风险就会降到最低。所以外泌体毫无疑问是下一个美容前沿领域,再者搭载外泌体的抗衰产品能精准“轰炸“衰老细胞实现真正抗衰,随着技术发展未来几年可能拥有更好的前景。

了解CPE干细胞外泌体技术,探索护肤黑科技!

【导读】:近些年来,护肤抗衰产品频出,护肤方式多样,其中干细胞护肤,备受关注。干细胞被称为“种子细胞”。具有强大的自我更新复制以及多向分化功能,成为再生医学、美容抗衰领域研究热点。

近些年来,护肤抗衰产品频出,护肤方式多样,其中干细胞护肤,备受关注。干细胞被称为“种子细胞”。具有强大的自我更新复制以及多向分化功能,成为再生医学、美容抗衰领域研究热点。如今很多研究文献都已经表明干细胞在皮肤修复、延缓衰老、维护皮肤健康方面有着巨大的发展潜力。

如果仔细发现,在干细胞研咐培州究领域会经常出现一个词汇,那就是外泌体。

1.干细胞外泌体究竟是什么呢?

干细胞来源的外泌体是一种细胞外囊泡,可以通过选择性的转运蛋白质、mRNA、miRNA来充当干细胞与已分化细胞的信号分子。外泌体可以促进细胞间的信息传递,起到调节受体细胞的作用。简单的来说,外泌体就相当于带着干细胞所发出各种任务信息的“通信兵”,当外泌体将信息传达给受体细胞时,受体细胞就会接受这些信息,衡蔽并且快速运转起来,从而可以起到调节和改善受体细胞功能的作用。

根据研究表明,干细胞来源外泌体具有抑制细胞凋亡、促进细胞再生、促进血管生成、促进胶原合成等重要生物学功能,在调控组织再生方面有着良好的应用前景。

2.脐带干细胞外泌体是如何抗衰的?

2019年8月,美国北卡罗来纳大学所做的多项最新研究中证实:外泌体具有显著的皮肤抗老效果。

人体皮肤真皮中的主要细胞羣是成纤维细胞(HDFs),这些细胞羣的活性和数量决定了皮肤的健康程度。但在日常生活中,不管是年龄的增长或者不良饮食作息习惯、紫外线照射等原因,都容易导致这些细胞失去活性逐渐老化,导致皮肤胶原合成减少,皮肤就会变得松弛、老化。

而脐带干细胞来源外泌体可以传递激活细胞增殖,促进胶原合成,修复组织损伤,让衰老的细胞恢复活力,新生出更多的细胞,合成更多的胶原,从根本上减缓皮肤衰老的问题。

3.市场上有哪些含有脐带干细胞外泌体的护肤产品?

针对干细胞外泌体护肤技术,赛莱拉将细胞研究成果转化应用于护肤领域,打造了干细胞科技护肤新锐品牌“CPE”。

脐带干细胞外泌体在CPE产品中的应用机制主要分为两步:第一步,修护屏障损伤,促进细胞再生中察,维持健康的皮肤环境,使皮肤变得饱满;第二部,重建血管环境,给与细胞营养,保证细胞生长所需,使皮肤红润光泽。

相对于传统的抗衰护肤成分以及效果,CPE利用干细胞外泌体技术,从细胞层面解决根本问题,为人们带来了健康、高效、可控的细胞级护肤,最终实现“抗衰”的美丽冻龄愿望!

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