干细胞来源外泌体促进再生膀胱血管化的研究（什么叫干细胞外泌体）

2023-04-25 03:55:23 作者：max

本文目录一览：

1、干细胞外泌体，有望恢复这两种难缠疾病
2、再生医学材料的黄金搭档：外泌体与细胞外基质
3、外泌体干细胞是什么？
4、了解CPE干细胞外泌体技术，探索护肤黑科技！
5、轻奢贵族干细胞外泌体抗衰怎么回事？

干细胞外泌体，有望恢复这两种难缠疾病

目前就科学所知，脑损伤与神经退化疾病是不可逆的，而大多数神经退化疾腊兆键病与脑损伤会引起失智，在台湾估计已超过 27 万人，这可能会成为迈入高龄社会必须面对的挑战。除了高龄之外，各种程度的碰撞、不正常的生活习惯、高血压、糖尿病、长期的压力及心理疾病等，都是造成脑损伤或退化的可能因素。

虽然近几年来，多项临床研究已显示，干细胞有希望修复神经系统的损伤，但因为需要以手术植入干细胞，所以，仍须面临细胞植入造成的并发症和形成异位组织的隐忧。

干细胞外泌体，有望促使神经再生

国家卫生研究院细胞与系统医学研究所李华容副研究员的研究团队，历经 7 年的研究发现，猜誉利用一种特殊的技术 *** 间质干细胞，可分离出具有修复细胞功能的「干细胞外泌体」 (Stem Cell-derived Exosomes) ，并能从中鉴定出促使脑神经再生及脑部功能恢复之活性物质。

若对大脑受损的小鼠注射干细胞外泌体，观察到受损的神经细胞可以长出突触，神经细胞的数量可以恢复到原本的 6 成。此研究显示干细胞外泌体较间质干细胞更具有促进组织再生的能力，又能避免细胞植入手术的风险及副作用，对再生医疗带来新的突破。此系列研究已分别于轮巧 2019 、 2020 年发表于国际再生医学权威期刊《 STEM CELLS Translational Medicine 》。

再生医疗正式迈临床应用及嘉惠病患阶段

近年来，因发现干细胞具有再生、分化成各种组织器官细胞的潜力，以干细胞为基础的「再生医学」研究突飞猛进，日本学者山中伸弥发现的诱导型多能干细胞 (iPSC) 被视为新兴医疗的明日之星。在 2019 年 9 月卫福部通过「特定医疗技术检查检验医疗仪器施行或使用管理办法修正条文」后，台湾再生医疗领域正式迈向细胞治疗产品研发、临床应用，及实质嘉惠病患的阶段。

虽然多项临床研究已显示，干细胞有望修复神经系统损伤，但干细胞培养及稳定保存不易，且仍需要以手术方式植入，细胞植入手术引发的并发症和异位组织形成的可能性等，仍然是干细胞治疗的一大隐忧。

为了让干细胞治疗及可能的应用更加普及，同时解决并发的负面反应，研究团队致力于发现干细胞具有修复能力的关键。研究发现，细胞外泌体是细胞用来和外界沟通的一种工具，在不同环境下所装载的讯息也不同。以特殊技术 *** 广泛存在于骨髓、脂肪里的间质干细胞，可分离出具有修复不正常细胞缺失功能的「干细胞外泌体」。

小鼠实验，认知、学习和记忆功能皆获得改善

在大脑受损的小鼠实验中，用注射方式提供带有「修复」能力的外泌体， 1 周后观察到受损的神经细胞可以长出突触，更在 1 个月后发现受损区域神经细胞的数量可以恢复到原本的 6 成，且动物的认知、学习和记忆功能皆获得改善。

进一步分析团队所开发的诱导型间质干细胞外泌体之组成分，鉴定出内含 2',3'-Cyclic Nucleotide 3'-Phosphodiesterase 等数种促使脑神经再生及脑部功能恢复之活性物质，显示干细胞外泌体就具有促进组织再生的能力，而因无需手术植入干细胞，可避免干细胞治疗原有的风险及副作用，且可进行自动化制剂，有潜力成为再生医疗的新方向。

李华容表示，目前干细胞外泌体的研究范围虽然仅限于治疗神经相关疾病，但未来可望用于治疗退化性疾病、组织或器官损伤、细胞缺陷、神经退化性疾病、脑与脊髓创伤、中风、学习障碍、巴金森氏症、心肌梗塞、肌肉萎缩症等疾病。

干细胞来源外泌体促进再生膀胱血管化的研究（什么叫干细胞外泌体）

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 -

外泌体干细胞是什么？

外泌体（exosome, EXO）是一类直径40-100nm的细微囊泡，能够将脂质、糖分、蛋白、mRNA、miRNA和DNA等生物分子从一个细胞传送到另一个细胞，进而互换遗传物质、重程序编写寄主细胞，开展细胞间通信。外泌体医治的具体优点包含：抗原性比细胞更低，内容物平稳易储存，可根据更改细胞自然环境调整外泌体功能，便于批量生产。

因此，有许多学者明确提出：干细胞对各种病症能具有医治功效，关键缘故干细胞可代谢多种多样细胞因素充分发挥激素调节功效，消除发炎，修补损害。

研究表明，来自不一样的安排的外泌体不但具备其非特异蛋白质分子结构，并且还包括其履行功能的主要分子结构。也就是干细胞外枯樱泌体具有干细胞的一些特性，例如具备定项转移的归巢工作能力、低抗原性等。研究表明，干细胞来源于的外泌体能够合理装运mRNA、microRNA及蛋白等生物活性化学物质，具备降低细胞细胞凋亡、缓解炎症现象、推动毛细血管转化成、抑止肝纤维化、绝逗提升机构修补发展潜力等关键分子生物学功能，在管控机构再造层面存有较好的临床医学应用前景。

干细胞外泌体是来自干细胞的一种细胞分必物。它带上有干细胞的蛋白、mRNA和microRNA等生物活性化学物质，具备干细胞的一些功能。除此之外，外泌体合乎纳米颗粒的界定。干细胞外泌体可以透过血脑屏障，是干细胞与别的细胞中间信息内容传送的关键物质，有利于干细胞功能的完成。有研究表明，间充质干细胞用以医治神经系统产生病症的大多数或所有呈阳性结果归功于来源于间并败卖充质干细胞的外泌体。

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!