可以说,干细胞近年来一直是生物医学领域关注的焦点,在改善人类疾病、延缓衰老和组织再生方面具有巨大潜力。仔细观察会发现,在很多关于干细胞研究进展的报道中,经常会出现一个数字,那就是外泌体。
1. 什么是外泌体?
1983年,外泌体首次在绵羊网织红细胞中被发现,约翰斯通于1987年将其命名为“外泌体”。在其发现之初,这种物质已被视为细胞废物。现在,外泌体作为细胞间通讯载体的作用已被科学界普遍接受。
外泌体是直径为40-100 nm 的微小囊泡,可以将脂质、碳水化合物、蛋白质、mRNA、miRNA 和DNA 等生物分子从一个细胞转移到另一个细胞,从而交换遗传信息并重新编程相互通信的宿主细胞. 细胞。
2.生物界的邮递员
人体内各种细胞在正常和病理条件下都能分泌外泌体,包括干细胞、免疫细胞、内皮细胞、血小板和平滑肌细胞。
外泌体包裹在坚硬的双层膜中。双层膜保护外泌体的内容物,允许外泌体在组织中移动很远的距离。由于干细胞外泌体在上皮组织的增殖、迁移、再生、炎症和疤痕控制中的作用,它们有望成为“无细胞细胞治疗”工具。
干细胞来源的外泌体可用于通过囊泡将干细胞精华,如——mRNA、miRNA、IncRNA 和蛋白质等转运出干细胞。通过“细胞间路”“快递”到人体各个组织。
三、干细胞外泌体与干细胞的区别
与干细胞不同:干细胞外泌体对受损的微环境没有反应,但可以通过改变细胞外基质和受体细胞的转录组和蛋白质组来调节细胞凋亡、生长、增殖和细胞分化。
因此,干细胞外泌体具有减少细胞凋亡、减轻炎症、促进血管生成、抑制纤维化、增强组织修复潜能等重要生物学功能,在调节组织再生方面具有良好的临床应用前景。
4. 干细胞外泌体的优势
1. 体积小
纳米粒子大约是细胞大小的1/200,可以穿透一般毛细血管的细胞间隙到达目标,因此可以很好地被人体利用。
2.免疫反应程度低
外泌体不是细胞,只是作为载体,外膜表面抗原较少,免疫系统难以识别,对人体影响不大。
3. 穿透血脑屏障
外脂质膜的小尺寸和特性使其能够穿过血脑屏障并到达脑组织。
5. 干细胞外泌体显示出前景
1.皮肤修复和抗衰老。
研究发现,干细胞外泌体可以使皮肤再生并加强皮肤屏障,具有极佳的抗炎和再生作用,并且没有其他副作用。干细胞外泌体可成为治疗银屑病、特应性皮炎等全身性炎症性皮肤病的有效、安全、可靠的治疗方法。
2. 组织损伤的修复
如今,干细胞外泌体已在多种不同类型的疾病中显示出令人鼓舞的治疗效果,包括肾损伤、心脏损伤、脑损伤、肝和肺损伤等。主要机制可能是外泌体介导了MSC的旁分泌/自分泌机制。
也有研究结果表明,干细胞外泌体可以直接促进血管生成,改善缺氧后的脑损伤。因此,干细胞外泌体可用于中风治疗,改善神经预后,增加血管和神经发生。
3. 免疫调节功能
干细胞外泌体对多种类型的免疫细胞具有免疫调节作用,包括树突细胞、T细胞、B细胞和巨噬细胞。
外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 (30-150nm),现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。1983年,外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现, 1987年Johnstone将其命名为“exosome”。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中 。
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。 外泌体目前被视为特异性分泌的膜泡,参与细胞间通讯,对外泌体的研究兴趣日益增长,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。
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外泌体是细胞所分泌的直径为30~150nm的双层磷脂囊泡,其中含有多种miRNA、蛋白质和细胞调控因子;经研究发现,外泌体可以在细胞间进行通讯,传递生物信息和蛋白质,起到调节受体胞的作用。
通俗点来说,外泌体就像是带着由原细胞所发出的各种任务信息的“通信兵”,如“加快生产”~促进细胞新生和胶原合成;“降低成本”~降低炎症因子,修复细胞和组织老化损伤;“消除隐患”~降低皮肤基质降解,维持皮肤紧实弹性等各种信息,当外泌体将信息传递到受体细胞的时候,受体细胞就会接收这些信息并按照要求快速地行动起来,从而实现我们对受体细胞的调节和改善。
理论上任何种类的细胞都可以分泌外泌体;不过,目前在护肤领域展开研究的外泌体主要是来自人类多能诱导干细胞(IPSC)、骨髓间充质干细胞(MSC)和人真皮成纤维细胞(HDF)。
2019年8月,在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。
1、新鲜细胞的再生。外泌体可以使用到受损部位,激活干细胞,促进皮肤细胞新生
2、修复受损细胞。修复受损皮肤细胞,并且储存在皮肤组织中,通过调节皮肤微环境,起到生理修复的效果,而且效果更安全有效
3、防止氧化。外泌体可以激活抗氧化系统,促进抗氧化物质的增加,达到全面抗氧化、保护皮肤的目的。
4、免疫调节。外泌体能抗炎、调节皮肤微环境,还能能调节免疫、促进细胞迁移等,起到改善细胞功能、抗炎、维持组织微环境平衡的作用。外泌体中含有丰富的人体细胞生长因子以及蛋白质,可以激活细胞,从而达到皮肤抗衰老的目的。
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