外泌体免疫排斥（外泌体免疫排斥反应）

本文目录一览：

• 1、脐带血不只有干细胞｜NK细胞，抗癌的绝密武器
• 2、外泌体是什么？
• 3、外泌体水光需要保鲜运输吗
• 4、再生医学材料的黄金搭档：外泌体与细胞外基质
• 5、什么是外泌体_外泌体是什么？
• 6、关于外泌体?

脐带血不只有干细胞｜NK细胞，抗癌的绝密武器

通常我们谈论到脐带血时，瞄准的是脐带血移植为病患带来充满活力且整装待发的造血干细胞，但作为如此神效的生物资源，想要物尽其用绝不仅仅只围绕干细胞来做文章， 脐带血中的其他细胞组分也具有强力的治疗作用：

如 调节T细胞，其可以用于治疗糖尿病、风湿性关节炎等一些自身免疫疾病；

CAR-T细胞则是当前医学界为激活T细胞杀死肿瘤细胞而热点追踪的成分 【1】 ；

脐带血来源的 树突细胞（DC）外泌体可以抗击乙型肝炎和乳腺癌……

脐带血可谓一身是宝。近年来对于脐带血中蕴含的丰富NK细胞所做的研究工作，进一步揭示了它针对肿瘤强大的克制机理。

NK细胞是自然杀伤细胞（natural killer cell）的简称，如果不是对免疫学有一定基础，可能对这个名词感到陌生。NK细胞从形态上说属于 大颗粒淋巴细胞 ，相比起我们更加熟知的T细胞和B细胞，它的占比相对较小，在全体免疫细胞中仅占有15%，但仍旧属于人体免疫系统的核心成员。

NK细胞表面含有表达多种活化性和抑制性受体，能够严厉地扫视恶性病变细胞，它的存在相当于一个慑服群小的监视器。

当 NK细胞被激发活性后，就会快速增殖并释放细胞因子，提高细胞毒活性 ——由穿孔素（perforin）和颗粒酶（granzyme）诱发凋亡颗粒进入那些受损或病变的细胞，使之凋亡。

比起它的同胞兄弟T细胞来， NK细胞具有亚群少、体内存活时间短的特点， 虽然在免疫应答时长上不如T细胞，但胜在不可预期风险大为降低。从治愈病患的角度讲，T细胞治疗考虑到免疫排斥效应，多用自体细胞，而NK细胞治疗即便采用异体移植，也没有明显的排斥宿主反应，这就大大拓宽了移植物来源，在临床应用上更为便利 【2】 。

NK细胞对于某些癌症具有更为精准的进攻欲望，例如白血病、淋巴瘤、黑色素瘤、肾癌、乳腺癌及卵巢癌，因而医药研发部门针对NK细胞的免疫检验点进行了大量实验，例如根据Ⅱ期临床研究数据，NK细胞的免疫检验点之一NKG2A抑制剂联合西妥昔单抗治疗头颈部鳞癌，逾三成患者有一定症状缓解；而另一免疫检验点KIR对应的分子抑制剂IPH2101也进入了Ⅱ期临床研究阶段。

这意味着我们可以期望 通过使用细胞因子、免疫调节剂和特异性抗体等药物提升NK细胞的抗癌功能。

NK细胞不仅能助力消灭癌细胞，还能参加 调节免疫细胞应答， 例如分泌趋化因子，增强传统树突细胞在肿瘤内的浸润，也可通过分泌干扰素γ来调节T细胞亚群功能。NK细胞并非强在单打独斗，而是为其他同胞兄弟提供增益buff，携手抗敌 【3】 。

NK细胞的取材广泛，包括外周血单个核细胞（PBMC）、脐带血或干细胞。 满足现行药品生产管理规范（cGMP）的同种异体脐带血不需要饲养细胞刺激也可扩增至临床所需数量，并且其基因型和同种异体急性髓细胞白血病骨髓移植基因型相符，因此 把脐带血作为NK细胞的来源在成本和难度上都比较适合 【4】 。

NK细胞甚至被医学研究机构寄希望于 治疗新冠肺炎， 在疫情之初就已经立项采用脐带血NK细胞联合脐带血间充质干细胞用于治疗COVID-19。在新冠肺炎肆虐的当下，也许很快我们就能见到NK细胞大显身手、扶危济困的身影了 【5】 。

参考资料：

【1】

【2】 方芳,肖卫华,田志刚.NK细胞肿瘤免疫治疗的研究进展[J].中国免疫学杂志,2019,35(09):1025-1030.

【3】 葛梦茹. NK细胞及其亚群对重症肌无力患者体液免疫的调节作用[D].山东大学,2020.

【4】王志华. NK细胞抗肿瘤临床转化研究进展[J]. 转化医学，2016,23(03):419-426.

【5】孙颖飞，陶博，任奇杰. 脐带血细胞的临床应用进展[J]. 中国输血杂志，2021,34（06）：673-676.

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外泌体是什么？

外泌体于1983年首次被发现，是由于细胞膜内吞形成内体，内体限制膜发生多处凹陷，向内出芽形成微囊泡，从而形成的具有动态亚细胞结构的多囊泡体。大多数类型的细胞均可分泌外泌体。构成外泌体的主要成分为蛋白质、核酸和脂质。外泌体有多种分泌途径，对细胞间通信、疾病的传播及组织修复具有重要的调节作用。外泌体与受体细胞的结合方式多种多样，外泌体可以将膜蛋白或其内容物转移至受体细胞，也可以直接与受体细胞膜融合；此外，外泌体上的跨膜蛋白还可以直接作用于受体细胞膜表面的信号分子。外泌体广泛存在于生物体的免疫应答反应中，外泌体可以通过介导促炎症反应来促进免疫反应，肿瘤细胞分泌的外泌体还可以抑制免疫反应。肿瘤细胞分泌的外泌体可以促进癌症的侵袭和转移，加快癌症部位的血管生成，有助于肿瘤微环境中的上皮间充质转化，并且增强肿瘤的耐药性。外泌体通过与受体细胞特异性结合的方式，传递各种生物学信息，发挥重要的生物学作用。

外泌体水光需要保鲜运输吗

需要。

细胞外泌体是细胞分泌的一种微小膜泡，里面含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸，在运输过程中需要保鲜。

外泌体水光的作用，就是拥有细胞修复再生功能，让表皮细胞、成纤维细胞、毛囊干细胞、脂肪干细胞等自动修复，促进胶原蛋白分泌生成，从而减少胶原蛋白流失。做外泌体安全性高、效率快，能够避免产生免疫排斥反应，是一款非常好用的抗衰老和皮肤美容产品。

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_外泌体是什么？

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。

关于外泌体?

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。