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。
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。
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、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充质干细胞的外泌体。
人体由60万亿-100万亿个细胞组成,如果组成某个组织或器官的细胞不健康,我们的身体就不会健康。这是因为细胞活动是人类生命的源泉。
我们的身体为了生存,就发挥维持、管理细胞并使有问题的细胞再生的自我修复功能。这种自我修复功能是通过我们体内的干细胞来完成的。干细胞是直接治疗我们身体的治疗剂。
然而随着人体老化,干细胞的数量和活性开始下降,身体自我修复的功能减弱,成人变得容易患病而且伤口不易愈合,也就是说干细胞左右着我们的健康。
干细胞的“五项作用”
1、替代和修复死亡和受损伤的细胞
干细胞具有自动归巢的特性,在进入人体后,会聚集到受损的器官和相应的部位,并分化为这些器官和部位的特异性细胞。并
在目标组织内的微环境作用下,会长出新的细胞与组织,修复受损组织。通过干细胞自身的分化功能来生长出新的组织细胞,弥补组织细胞的衰老、死亡、损伤,使得病变的组织与细胞恢复健康。并参与新生血管,形成改善损伤组织的微循环。
2、激活休眠和处于抑制状态的细胞
人体的生长发育是通过细胞分裂完成的,随着年龄的增加,部分细胞在分裂后,脱离了正常的细胞周期,呈现功能性休眠的状态。部分细胞会在内因(如精神压力、焦虑等心理作用)或外应(如药物、环境、细菌、病毒等)作用下,生长受到抑制。这些休眠和处于抑制状态的细胞不再进行分裂增殖,只进入老化代谢的过程,致使人体新生细胞数量减少,新陈代谢减缓,人体进入衰老。干细胞作为年幼的新生细胞,给脱离细胞周期的成年细胞带来了青春的讯息。受到干细胞刺激的休眠细胞和抑制状态细胞活化起来,重新进入细胞周期,通过分裂增殖,增加体内新生细胞数量,使人体新陈代谢进程恢复正常甚至逆转。
3、旁分泌作用
干细胞进入目标组织后,可以通过分泌出各种蛋白质、酶与多种因子(如神经营养因子、抗凋亡因子等各种生长因子、细胞因子)以及调节肽和气体信号分子等多种生物活性因子,作用于周围细胞,发挥旁分泌作用。可以促进细胞增殖,抑制功能细胞的凋亡,使现有组织祖细胞分化成组织细胞修复受损组织与生长新的组织。
4、免疫调控机制
人体免疫性疾病是由于自身免疫细胞产生“误判”,攻击自身的重要细胞、组织以及器官的结果。干细胞本身不引起免疫类细胞活化,但可抑制自然杀伤细胞的增殖,通过细胞间接触和可溶性因子的分泌发挥免疫抑制功能。干细胞具有明显的免疫抑制活性,通过多分子参与、多途径调控及其旁分泌作用,并与机体炎症的微环境相互作用,对机体免疫反应进行动态调控。从根本上消除疾病的发病基础,这些治疗方法在观念上完全不同于传统的治疗方法,主要强调通过修复调控人体免疫细胞来治疗各种疾病。
5、促进细胞间信号传导的恢复
细胞的信号传导,是指信号分子通过与细胞膜上的受体蛋白集合并相互作用,从而引起受体构象变化并导致细胞内产生新的信号物质,激发出诸如离子通透性、细胞形状或其他细胞功能改变的应答过程。
信号传导是一个重要的基本生命现象。从最简单的单细胞生命体,到最高级的人类自身,各类细胞时时刻刻都与胞外环境或其他细胞发生着联系,进行着信息的传导与交流,以使生命体与体外环境以及生命体本身能够维持平衡。同时,信号传导还调控着许多生命过程,比如,细胞的增殖与细胞周期调控、细胞迁移、细胞形态与功能的分化与维持、免疫、应激、细胞恶变与细胞凋谢等等。几乎所有重要的生命过程,如呼吸作用、光合作用、氧化磷酸化、神经冲动、免疫调节等都与信号传导有着密切的关系。许多疾病的发生是信号传导失误的结果,无论是信号传导途径还是信号传导分子的异常都会造成疾患,如癫痫、神经退行性疾病、遗传性疾病、巨人症、肥胖症、糖尿病、癌症等。
干细胞分泌的蛋白质、酶、生物活性因子等,可以帮助修复、增强细胞间信号传导的通路。如间充质干细胞分泌连接蛋白帮助细胞间连接、促进离子通道的开放等,使细胞间信号传导通路畅通,信号传递及时准确,构建健康、稳固的信号传输网络,抑制因信号传递错误导致的疾病的发生。
外泌体之前是指包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡,现今,其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。当外泌体在1980年首次发现后,曾被认为是细胞排泄废物的一种方式,如今发现外泌体具有多种多样的功能。
外泌体组成成分:外泌体成分是高度异质性的,能反映出产生它们的细胞表型状态,所以外分泌体发展成为了液体活检的重要分支。肿瘤病人外泌体异质性会升高。
外分泌体成分:由脂质双层组成,包含细胞的所有已知的分子成分,包括蛋白质、RNA和DNA。
外泌体功能:准确的说,外泌体功能未知。
外泌体可携带蛋白质药物及核酸等,治疗潜力巨大:
1、心血管疾病:使用外泌体携带修复分子损伤的心肌,可进行特异性修复。
2、神经退行性病变:使用神经或大脑特异性的靶分子,将携带药物的外泌体,送至神经系统,治疗大脑区域的疾病或者肿瘤;
3、皮肤损伤:将有助于伤口愈合的分子,通过外泌带到伤口局部,进行治疗。外泌体还可以携带抗炎分子到达炎症局部,进行抗炎治疗等。
你好,问题回答如下:干细胞是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。干细胞可激活人体自身的"自愈功能",干细胞的作用对病变的细胞进行补充与调控,激活细胞功能,增加正常细胞的数量,提高细胞的活性,改善细胞的质量,干细胞的作用防止和延缓细胞的病变,恢复细胞的正常生理功能,干细胞的作用从而达到疾病康复、对抗衰老的目的。
关键词:外泌体活性干细胞的作用