发布时间:2023-09-04 浏览量:0
近日,在《Stem Cell Research & Therapy》杂志上的一篇文章中,研究人员表示,来源于间充质干细胞的外泌体(MSC-Exos)是一种非常有前途的无细胞治疗工具。外泌体可以作为一种新的策略来治疗阿尔茨海默病、I 型糖尿病、癌症、慢性肾脏疾病,甚至未来皮肤上的痤疮疤痕。
这项研究结果也让人们对间充质干细胞外泌体在疾病方向的临床应用前景有了更多的认识。
随着外泌体研究的不断深入,它已经涉及多种疾病、问题领域。间充质干细胞来源的外泌体(MSC-EXOs)携带间充质干细胞的生物活性物质,因而可能具备与间充质干细胞相似的应用效果(如促进再生、抗炎、免疫调节等),同时可避免细胞应用的潜在风险。从现有的研究来看,除了上述所提到的疾病方向,间充质干细胞来源的外泌体对神经系统疾病、自身免疫病、癌症、缺血性心脏病、肺损伤、肝纤维化等多种疾病也有一定效果。
下面是一些间充质干细胞外泌体的临床应用研究案例。
糖尿病方向的应用研究
当前已有研究将外泌体引入糖尿病领域。研究表明,外泌体参与了糖尿病及其相关并发症的发生与发展,它不仅可以作为糖尿病早期诊断和分期的生物学标记,还可作为糖尿病治疗的靶点,更重要的是可以监测糖尿病患者对治疗的反应,为实施糖尿病的个体化治疗提供依据。
糖尿病患者由于基础疾病的存在促进了慢性伤口的形成。一些研究也表明间充质干细胞源性外泌体在促进伤口愈合方面具有一定潜力,有研究人员通过基因工程和光遗传学技术,获得大量负载内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的间充质干细胞源性外泌体,观察其对成纤维细胞和血管内皮细胞生物学功能的影响。实验结果表明,MSC-EXOs/eNOS可明显改善高糖处理后细胞的生物学功能,促进了细胞的增殖和迁移,同时减少了氧化应激诱导的炎性因子表达和细胞凋亡。动物实验结果显示,MSC-EXOs/eNOS显著提高了糖尿病小鼠的创面闭合率,促进了血管新生和基质重塑。此外,MSC-EXOs/eNOS还可以改善创面炎症状态、调节免疫微环境,进而发挥促进组织修复的作用。
心脑血管方向的应用研究
干细胞外泌体的心脏保护机制已成为研究热点。越来越多的研究证实,干细胞源性外泌体具有与干细胞相似的心脏保护功能,能促进血管生成,减少细胞凋亡,减少应激带来的损伤。外泌体具有较好的稳定性,较少引起受体细胞的突变以及免疫排斥反应,有望成为治疗心血管疾病的有效方法。
2015年的一项研究发现,间充质干细胞源性外泌体移植后能显著提高心肌细胞的存活率,并能抗心肌细胞损伤,促进新生血管形成,改善心脏功能。其他研究也证实了间充质干细胞源性外泌体具有抗炎、抗心肌细胞凋亡、促进心肌细胞再生的作用。
另外外泌体在多种脑损伤模型中展现出神经保护作用,今天要分享的是一项关于新生儿缺氧缺血性脑病的研究案例。
为实现间充质干细胞源性外泌体的规模化制备,一项研究中在小鼠脑损伤模型中对ciMSC来源外泌体的神经保护作用进行了研究。
通过对脑萎缩、局灶性脑萎缩、神经炎性反应和再生、外周炎症介质等多个指标进行比较,研究人员发现ciMSC来源外泌体可有效保护新生小鼠免于缺氧所致的脑组织萎缩,其作用机制与减少小胶质细胞的激活和星形胶质细胞的增生、减少内皮细胞的激活、减少白细胞的浸润紧密相关,而上述变化则与脑组织中促炎细胞因子的下调和抗炎细胞因子的上调有关。由此研究人员得出结论,ciMSC来源外泌体通过抑制神经炎症和促进神经再生发挥保护作用。
皮肤问题方向的应用研究
近年来,研究人员将外泌体与皮肤问题联系起来,发现外泌体不仅参与皮肤生理、病理过程,如调节皮肤微环境中促炎细胞因子分泌,促进皮肤缺损处血管新生及胶原沉积,以及调节皮肤成纤维细胞增殖分化,同时还在皮肤微环境发生病变时发挥特异性信息传递作用,进而促使增生性瘢痕、皮肤硬化及皮肤黑色素瘤等皮肤疾病的发生。
最近有学者发现外泌体可用于皮肤创伤后的伤口愈合,且能有效防治增生性瘢痕、黑色素瘤等皮肤疾病,为外泌体的应用研究提供了一个崭新的方向。
另外近期外泌体在改善肌肤色素沉着方面,也表现出了一定的效果,韩国ExoCoBio 外泌体研究所、韩国中央大学医学院皮肤科和美国关岛皮肤病研究所共同进行的一项试验,证实了人间充质干细胞来源的外泌体具有体外抗色素沉着作用和体内亮肤功效。相关研究成果发表在国际学术期刊《Cosmetics》上。
在这项研究中,研究人员发现外泌体都能降低细胞内黑色素水平,而没有显着的细胞毒性,外泌体的局部制剂减少了色素沉着过度。
治疗 2 周,注意到测试治疗区域和安慰剂对照区域之间黑色素水平降低的统计学显着差异。然而,差异在治疗 4 周后更明显,并持续到治疗后 8 周。
骨关节炎相关疾病方向的应用研究
外泌体作为良好的生物信号传递因子,具有更加强大的软骨再生修复的应用潜能。
骨关节炎中,软骨细胞通常表现出衰老特征,因此设法修复衰老的软骨细胞可能成为有效的治疗方案。
遵照这一思路,有研究者尝试用来源于间充质干细胞的外泌体重新激活衰老的软骨细胞。通过测序分析,研究者研究了间充质干细胞源性外泌体中的重要功能miRNA,并确认p53信号通路是其调控细胞衰老的关键信号通路。在通过细胞实验证实了间充质干细胞源性外泌体对衰老软骨细胞的作用后,作者引入软骨细胞靶向肽,增加了间充质干细胞源性外泌体在软骨部位的富集,同时,利用缓释系统延长间充质干细胞源性外泌体在病变位置的作用时间,由此加强对骨关节炎的治疗效果。此研究表明间充质干细胞来源的外泌体对异常的软骨细胞代谢起到了积极作用。
间充质干细胞具有分化潜能高、移植后存活率高、无明显不良反应等优点。它含有大量且种类繁多的蛋白质、细胞因子和生物活性物质。篇幅有限,以上只是外泌体在众多疾病、问题方向的临床研究中很小的一部分,外泌体在诸多研究中出色的表现,也让我们看到它非常广阔的的应用前景,也希望随着科技的发展和研究的深入,外泌体可以在临床应用,造福更多有需要的朋友。
美高梅4688集团am以标准化、良好表征,经过中检院质量复核的脐带间充质干细胞作为外泌体制备的种子细胞,基于标准化的细胞培养条件,自主研发了临床级外泌体分离纯化工艺,处理通量高、分离时间段、杂质去除率高。透射电子显微镜、蛋白标志物检测、纳米流式检测以及NTA检测结果显示,外泌体的品质和纯度均处于较高的水平。
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