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科普日常 | 微观下的“社交达人”外泌体,唤醒细胞年轻好状态

发布时间:2024-04-25    浏览量:0




前言

2013年,美国科学家罗斯曼,谢克曼及德国科学家祖德霍夫发现了“细胞囊运输的调节机制,”并因此荣获了诺贝尔医学奖,外泌体研究才真正引起广泛关注。

我国学者在《Tissue Engineering and Regenerative Medicine》上发文表示,来自干细胞的外泌体可能为逆转皮肤衰老提供了一种新的手段[1]


一直以来伴随着衰老的都是一些不好的标签,而我们也一直在与衰老的斗争中不懈努力。幸而,现代科学的进步为我们带来了这种新的力量——外泌体。这些微小的细胞外囊泡,宛如细胞间的隐秘信使,传递着至关重要的信息


这些微型生物包裹,不仅可以帮助我们的细胞更新软件、清理缓存还能优化性能,而且它们还携带着可能逆转或减缓老化过程的指令。它们仿佛向细胞传递着这样的讯息:“嘿,伙计,记得保持活力呦,让我们永葆青春吧”。在本文中,我们将引领您深入外泌体的世界,揭示这些微型“青春使者”的工作机制,并探讨它们如何可能助力我们的细胞重拾逝去的青春活力。



外泌体:微观尺度下的"社交达人"

PART 01


自2013年细胞囊泡运输的调节机制荣获诺贝尔生理或医学奖后,外泌体(Exosomes)已成为科研领域的备受瞩研究对象。

外泌体内部装载着多样化的生物分子,包括蛋白质、脂质、RNA分子,甚至DNA片段。作为细胞间的通信使者,外泌体传递着各种分子信息,如信息素、生长因子及抗炎分子等。这些信号能够指导其他细胞进行增殖以及调节炎症反应,彷佛告诉其他细胞“加油!继续分裂!”或是“喂,休息一下吧,别老是炎症。”在细胞衰老与再生的过程中,外泌体扮演着举足轻重的角色。通过传递抗衰老信号,外泌体有助于修复受损DNA、清除细胞内垃圾以及激活干细胞,从而实现抗衰老与促进再生的功能。


随着年龄增长,细胞功能可能逐渐衰退,而外泌体则如一位睿智老友,时刻提醒并助力细胞恢复青春活力。



外泌体:让时间按下暂停键的超级明星

PART 02


2024年发布在SKIN HEALTH AND DISEASE期刊上的综述文章"Clinical applications of exosomes in cosmetic dermatology"系统性地综合了当前可用的证据,为外泌体在再生和美容皮肤病学领域的研究提供了坚实的支持[2]。该综述的作者利用PubMed数据库,以"exosome"和"skin"作为MeSH术语,对2010年至2023年期间的相关文献进行了深入搜索。初始的搜索结果包含了246项研究,经过对标题和摘要的细致筛选后,这一数字减少至178项。随后,通过应用更为严格的标准进一步筛选,最终确定了34项研究进行深入审阅


经过详细的分析和整理,文章发现外泌体在减轻光氧化应激,特别是对皮肤老化和紫外线辐射损伤方面具有显著效果。研究揭示通过无针喷射系统传递的来源于人皮肤成纤维细胞的外泌体,能够恢复衰老成纤维细胞的功能。在裸鼠的光老化模型中,观察到了皮肤胶原蛋白的增加和真皮层的增厚[3]。人脐带间充质干细胞的外泌体能够有效减轻由紫外线引起的光损伤[4]。人脂肪干细胞衍生外泌体结合微针治疗,不仅能够改善皮肤弹性和水分含量,还能减少色素沉着和皱纹的出现[5]。这些发现为外泌体在美容皮肤病学中的临床应用提供了有力的实验依据。

NewBeauty 杂志更是将外泌体描述为“下一代干细胞疗法”。

△NewBeauty杂志相关报道



未来展望

PART 03


细胞疗法作为一种前沿科技,正在逐渐揭开对抗衰老的神秘面纱,为我们揭示了一个全新的健康未来。最近发表在“International Journal of Molecular Sciences”上的一篇新综述,阐述了目前正在研究的抗衰老疗法领域的策略和进展,其中也特别强调了基于细胞的治疗方法[6]


干细胞和外泌体在抗衰老领域的发展前景广阔。


随着外泌体相关产品的不断问世,消费者在面临选择时,也需要多方考虑,比如实验室的实力,干细胞外泌体的提取、纯化及制备工艺非常复杂严苛,目前只有一些头部具有强大科研实力的干细胞高新技术企业能够实现高通量、高纯度的外泌体分离和纯化技术。其次就是了解外泌体的来源、纯度和活性等指标。几乎所有的细胞都可以分泌外泌体,这其中,间充质干细胞来源的外泌体具备很多间充质干细胞的功能,也是美容及皮肤疾病等领域的研究中应用最多的一种


目前,这一领域仍处于探索阶段,许多技术和方法还需要更大规模的临床研究来推动发展。在进行选择时,还要注意正规、专业两个标准。但是我们依然相信随着研究的深入以及技术的成熟,在不久的将来,干细胞外泌体一定可以为我们的生活带来更多积极向好的消息。



【注】文章内容旨在科普细胞知识,进行学术交流分享,了解行业前沿发展动态,不构成任何应用建议。

本文参考文献

[1] Wu J Y , Wu S N , Zhang L P ,et al.Stem Cell-Derived Exosomes: A New Method for Reversing Skin Aging[J].Tissue Engineering and Regenerative Medicine, 2022, 19(5):961-968.DOI:10.1007/s13770-022-00461-5.

[2]Tan, Fei, et al. "Clinical applications of stem cell-derived exosomes." Signal Transduction and Targeted Therapy 9.1 (2024): 17.

[3]. Bai, Ge & Truong, Thu & Pathak, Gaurav & Benoit, Lora & Rao, Babar. (2024). Clinical applications of exosomes in cosmetic dermatology. 10.1002/ski2.348.

[4]. Wu P, Zhang B, Han X, Sun Y, Sun Z, Li L, Zhou X, Jin Q, Fu P, Xu W, Qian H. HucMSC exosome-delivered 14-3-3ζ alleviates ultraviolet radiation-induced photodamage via SIRT1 pathway modulation. Aging (Albany NY). 2021 Apr 21; 13:11542-11563 . https://doi.org/10.18632/aging.202851

[5]. Park GH, Kwon HH, Seok J, Yang SH, Lee J, Park BC, et al.Efficacy of combined treatment with human adipose tissue stem cell-derived exosome-containing solution and microneedling for facial skin aging: a 12-week prospective, randomized, split‐face study. J Cosmet Dermatol. 2023;22(12):3418-26.

[6]. Kitaeva KV, Solovyeva VV, Blatt NL, Rizvanov AA. Eternal Youth: A Comprehensive Exploration of Gene, Cellular, and Pharmacological Anti-Aging Strategies. Int J Mol Sci. 2024 Jan 4;25(1):643. doi: 10.3390/ijms25010643. PMID: 38203812; PMCID: PMC10778954.


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