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。
神经干细胞(neural stem cell,NSCs)是一类具有分裂潜能和自我更新能力的母细胞,它可以通过不对等的分裂方式产生神经组织的各类细胞。需要强调的是,在脑脊髓等所有神经组织中,不同的神经干细胞类型产生的子代细胞种类不同,分布也不同。
功能
自我更新:神经干细胞具有对称分裂及不对称分裂两种分裂方式,从而保持干细胞库稳定。
多向分化潜能:神经干细胞可以向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化。
低免疫源性:神经干细胞是未分化的原始细胞,不表达成熟的细胞抗原,不被免疫系统识别。
组织融合性好:可以与宿主的神经组织良好融合,并在宿主体内长期存活。
其实这个问题应该是,为什么中枢神经细胞无法再生?
周围神经细胞可以再生。不知到大家有没有过这样的经历:比如不小心被刀划破手指,如果伤口较深伤及肌肉神经,在伤口愈合初期,手指尖接触物体时,会有麻麻的感觉,但经过一段时间的恢复,又能恢复正常的触觉和运动功能。感觉和运动机能的恢复,正是因为受伤的末梢神经进行了再生。严重的末梢神经损伤,比如厨师做菜时不小心切断手指,如果不太严重,经过外科细致的缝合(不仅需要缝合皮肤肌肉血管,断掉的神经也需要对接缝合),感觉功能也有可能恢复如初。
周围神经是怎么再生的呢?以运动神经受伤为例。
运动神经细胞纤维受伤后,与细胞本体部分距离较远的断端神经纤维会逐渐死亡退化,受损的神经阻止由巨噬细胞清除,因此原本由运动神经控制的肌细胞也渐渐出现萎缩。接下来损伤的神经断面会开始长出神经纤维,并逐渐延伸,生长速度大约为一天1-2毫米。Schwann细胞提供受伤神经纤维继续生长的基本框架,使得再生的神经纤维依循原来得路径回到目的地。
*但是这样再生的前提是,受伤部位再神经原的末梢。如果伤及神经元的本体,将无法为再生过程供应所需的原材料。整个受伤的神经会逐渐退化失去功能。
可惜我们的中枢神经功能在成年后就基本无法再生了(细胞在未成熟之前,面前有两条发展道路:一条是保持原始状态,不顾一切地简单的复制自我;另一条发展道路竭尽全力提高完善自身的能力和功能。前者叫增生,后者是分化。如同人生的岔路口,细胞只能选择一样作为发展方向。前者失去控制便成为肿瘤,而后者的最高境地则是成为如中枢神经细胞这样功能高度分化的细胞,当然,它们也因此失去了再生的能力,或者说世代往替这个过程对它们来说极为缓慢,再换一个说法,它们生长的速度太慢生长效力太弱,永远无法弥补上破坏带来的伤害。更为糟糕的是,中枢神经系统中的星状细胞在神经损伤发生后,可被诱导形成胶质疤。胶质疤隔断了神经损伤面,在保护神经末端受到进一步伤害的同时,也阻断了神经细胞的内在修复通路)。那些因车祸外伤伤及大脑或脊髓,或中风的患者,他们的受伤的神经系统就很难自然恢复功能了。科研人员一直想通过调节神经生长环境,补充各种营养物质,诱导中枢神经细胞“快速”再生。目前,神经干细胞成为了中枢神经系统再生的研究热点。它可分裂,可诱变成各类所需要的神经细胞,可迁移,而且有较好的组织融合性。如此看来,通过移植神经干细胞促进神经修复,或许是未来中枢神经损伤救治的希望。现在已有脊髓损伤或中风患者植入干细胞后病情出现好转的相关报道。
中枢神经系统虽然再生困难,但也同样存在恶性肿瘤。比如星形胶质细胞瘤,少突胶质细胞瘤等。在周围神经系统中,神经鞘细胞和神经膜细胞都可以低分化肿瘤细胞形式存在。另外,都说心肌细胞不会分裂难以增生,但其实心脏也有原发肿瘤,虽然很少见,但是源于不同心脏结构的心脏横纹肌瘤,黏液瘤,纤维瘤都存在着。
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。