隨著社會的發(fā)展和人類審美的變化，疤痕、面部衰老、色素沉著、脫發(fā)等皮膚問題越來越受到人們的關(guān)注。醫(yī)學美容干預有利于改變個人印象，改善情緒和自尊。外泌體為促進皮膚美容中的皮膚再生和修復提供了多方面的策略。

上圖：外泌體在Scar removel ?疤痕修復、Skin rejuvenation 皮膚再生、Pigmentation regulation 色素沉著調(diào)節(jié)、Hair growth頭發(fā)的生長中的應用。

外泌體在皮膚醫(yī)學美學中的作用機制（上圖）。(A) 來自臍帶來源的 MSCs 的外泌體，富含 miR-21、miR-23a、miR-125b 和 miR-145，靶向 TGF-β2/SMAD2 通路，抑制成纖維細胞向肌成纖維細胞的分化，導致減少過度纖維化和疤痕形成。(B) 外泌體可以改善角質(zhì)形成細胞和成纖維細胞的功能，增強膠原蛋白和彈性蛋白的合成，增加真皮脂肪，從而促進皮膚抗衰老的再生和恢復能力。(C) 暴露于 UVB 后，角質(zhì)形成細胞衍生的外泌體通過 miR-3196 和 MITF 依賴性信號通路或 miR-203 和 MITF 非依賴性信號通路調(diào)節(jié)其 miRNA 含量以增加黑素細胞色素沉著。在角質(zhì)形成細胞衍生的外泌體中過表達的 miR-330-5p 降低了黑色素細胞中黑色素的產(chǎn)生和 TYR 的表達。來自角質(zhì)形成細胞外泌體的 miR-675 通過抑制 MITF 表達參與 H19 lncRNA 下調(diào)刺激黑素生成。(D) 真皮乳頭細胞衍生的外泌體促進了 DPCs、ORSCs 和 HFSCs 的活力，增加了 IGF-1、KGF、HGF、β-catenin 和 Shh 的表達，還加速了 HF 生長期的發(fā)生，延緩退行性變，小鼠皮膚中的毛干較長。毛囊干細胞，HFSC；真皮乳頭細胞，DPC；毛囊，HF；外根鞘細胞，ORSC；轉(zhuǎn)化生長因子 β，TGF-β；角質(zhì)形成細胞生長因子，KGF；胰島素樣生長因子，IGF；肝細胞生長因子，HGF；刺猬索尼克；紫外線B、UVB；黑素細胞誘導轉(zhuǎn)錄因子，MITF；酪氨酸酶，TYR。

皮膚疤痕形成特征

疤痕形成是皮膚缺損延伸至網(wǎng)狀真皮后傷口愈合的生物學過程。病理性或炎癥性疤痕包括萎縮性、肥大性和具有不同程度發(fā)紅或色素沉著過度的瘢痕疙瘩。

常見的原因包括外傷、燒傷、手術(shù)、疫苗接種、皮膚穿刺、毛囊炎、痤瘡和帶狀皰疹感染。疤痕的出現(xiàn)和演變因危險因素的不同而不同，包括成纖維細胞凋亡減少、膠原過度沉積、TGF-β1表達增強、角質(zhì)形成細胞功能延遲、炎癥延長、血管生成過度，甚至衰老。

外泌體是由多種細胞類型在瘢痕形成過程中釋放的新型介質(zhì)，包括巨噬細胞、纖維細胞和成纖維細胞/肌成纖維細胞。研究表明，lncRNA-ASLNCS5088 富含 M2 巨噬細胞衍生的外泌體，可有效轉(zhuǎn)移至成纖維細胞，然后作為內(nèi)源性海綿吸附 microRNA-200c-3p，導致谷氨酰胺酶和 α-平滑肌肌動蛋白（α- SMA) 表達，誘導增生性瘢痕進展。因此，M2 巨噬細胞通過外泌體介導的細胞間通訊對于持久性瘢痕形成至關(guān)重要。

外泌體在疤痕修復中的應用

外泌體促進皮膚傷口愈合

江蘇大學醫(yī)學院的研究人員，此前在科技期刊Stem Cells上發(fā)表的研究指，HucMSC-Exosome Mediated-Wnt4 Signaling Is Required for Cutaneous Wound Healing（HucMSC-外泌體介導的 Wnt4 信號傳導是皮膚傷口愈合所必需的）。

間充質(zhì)干細胞衍生的外泌體（MSC-Ex）在組織損傷修復中發(fā)揮重要作用，然而，MSC-Ex在皮膚損傷修復中的作用及其機制在很大程度上是未知的。在這項研究中，研究人員使用大鼠皮膚燒傷模型檢查了人臍帶 MSC 衍生的外泌體 (hucMSC-Ex) 在皮膚傷口愈合中的益處。

研究發(fā)現(xiàn)，hucMSC-Ex 處理的傷口表現(xiàn)出顯著加速的再上皮化，體內(nèi) CK19、PCNA、膠原蛋白 I（與膠原蛋白 III 相比）的表達增加。HucMSC-Ex 在體外熱應激后促進皮膚細胞增殖并抑制細胞凋亡。

研究還發(fā)現(xiàn) hucMSC-Ex 中含有 Wnt4，hucMSC-Ex 衍生的 Wnt4 促進 β-catenin 核轉(zhuǎn)位和活性以增強皮膚細胞的增殖和遷移，β-catenin 抑制劑 ICG001 可以逆轉(zhuǎn)這種情況。

體內(nèi)研究證實，hucMSC-Ex 對 Wnt/β-catenin 的激活在傷口再上皮化和細胞增殖中起關(guān)鍵作用。此外，hucMSC-Ex 中 Wnt4 的敲低在體外消除了 β-連環(huán)蛋白活化和皮膚細胞增殖和遷移。當hucMSC-Ex中Wnt4的表達受到干擾時，體內(nèi)治療效果也受到抑制。

此外，hucMSC-Ex 對 AKT 通路的激活與大鼠皮膚燒傷模型中熱應激誘導的細胞凋亡的減少有關(guān)。總的來說，我們的研究結(jié)果表明，外泌體傳遞的 Wnt4 為 MSCs 在皮膚傷口愈合中的治療策略提供了新的方面。

外泌體通過調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)重塑促進無疤痕皮膚修復

2017年來自華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院口腔科的研究人員在國際科技期刊Sci reports上發(fā)表的研究報告指出，Exosomes secreted by human adipose mesenchymal stem cells promote scarless cutaneous repair by regulating extracellular matrix remodelling（人脂肪間充質(zhì)干細胞分泌的外泌體通過調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)重塑促進無疤痕皮膚修復）。

研究人員指也，疤痕形成是皮膚傷口愈合后出現(xiàn)的一個棘手的醫(yī)學問題。最近的研究表明，人類脂肪間充質(zhì)干細胞 (ASC-Exos) 分泌的外泌體有助于傷口愈合。

為了進一步探索 ASC-Exos 的治療潛力，研究人員研究了它們對減輕疤痕形成的影響，以及這些影響的潛在機制。研究發(fā)現(xiàn)靜脈注射 ASC-Exos 可減少小鼠切口傷口中疤痕的大小并增加膠原蛋白 III 與膠原蛋白 I 的比例。

外泌體處理還阻止了成纖維細胞分化為肌成纖維細胞，并增加了體內(nèi)轉(zhuǎn)化生長因子-β3 (TGF-β3) 與 TGF-β1 的比例。此外，研究發(fā)現(xiàn) ASC-Exos 通過激活 ERK/MAPK 通路增加了皮膚真皮成纖維細胞的基質(zhì)金屬蛋白酶-3 (MMP3) 表達，導致 MMP3 與基質(zhì)金屬蛋白酶-1 (TIMP1) 組織抑制劑的高比例，這也有利于細胞外基質(zhì) (ECM) 的重塑。

總之，研究結(jié)果表明，ASC-Exos 通過調(diào)節(jié) III 型膠原蛋白：I 型、TGF-β3：TGF-β1 和 MMP3：TIMP1 的比例，并通過調(diào)節(jié)成纖維細胞分化以減輕疤痕形成，促進皮膚傷口修復中的 ECM 重建.因此，ASC-Exos 的應用可能是一種新的無疤痕傷口修復治療方法。

外泌體促進成纖維細胞增殖和遷移并優(yōu)化膠原沉積

2018年第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院燒傷皮膚外科的研究人員國際科技期刊Exp Cell Res. 上發(fā)表的研究指出Cell-free therapy based on adipose tissue stem cell-derived exosomes promotes wound healing via the PI3K/Akt signaling pathway（基于脂肪組織干細胞衍生的外泌體的無細胞療法通過 PI3K/Akt 信號通路促進傷口愈合）。

該研究指出，?脂肪組織來源的干細胞 (ADSC) 已被證明通過其旁分泌功能促進傷口愈合。外泌體作為最重要的旁分泌因子之一，在這一過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，人們對這種影響的具體機制知之甚少。在該研究中，研究人員旨在探索源自 ADSCs 的外泌體在皮膚傷口愈合中的潛在作用和分子機制。

研究結(jié)果顯示，ADSC 衍生的外泌體被成纖維細胞吸收，與未經(jīng)外泌體處理的細胞行為相比，其在細胞增殖和遷移方面表現(xiàn)出顯著的劑量依賴性增加。更重要的是，在外泌體刺激后，成纖維細胞中 I 型膠原蛋白 (Col 1)、III 型膠原蛋白 (Col 3)、MMP1、bFGF 和 TGF-β1 的 mRNA 和蛋白質(zhì)水平均增加。

此外，外泌體顯著加速體內(nèi)傷口愈合并增加體外 p-Akt/Akt 水平。然而，Ly294002 減輕了這些外泌體誘導的變化，表明來自 ADSCs 的外泌體可以促進和優(yōu)化體外和體內(nèi)的膠原蛋白沉積，并通過 PI3K/Akt 信號通路進一步促進傷口愈合。

外泌體增強成纖維細胞膠原蛋白和彈性蛋白的分泌

上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院骨外科的研究人員在國際科技期刊J Transl Med. 上發(fā)表的題為Exosomes released from human induced pluripotent stem cells-derived MSCs facilitate cutaneous wound healing by promoting collagen synthesis and angiogenesis的研究指出，從人類誘導多能干細胞衍生的 MSCs 釋放的外泌體通過促進膠原蛋白合成和血管生成促進皮膚傷口愈合。

該研究強調(diào)，人類誘導多能干細胞衍生的間充質(zhì)干細胞 (hiPSC-MSCs) 已成為干細胞移植治療的有希望的替代品。來自間充質(zhì)干細胞（MSC-Exos）的外泌體可以在修復受損組織中發(fā)揮重要作用。然而，迄今為止，還沒有報道證明 hiPSC-MSC-Exos 在皮膚傷口愈合中的應用，并且對其在組織修復中的潛在機制知之甚少。

研究人員在大鼠模型的傷口部位周圍皮下注射 hiPSC-MSC-Exos，并通過組織學和免疫熒光檢查測量傷口閉合區(qū)域來評估 hiPSC-MSC-Exos 的功效。研究人員還分別通過細胞計數(shù)和劃痕試驗評估了 hiPSC-MSC-Exos 對人真皮成纖維細胞和人臍靜脈內(nèi)皮細胞 (HUVEC) 增殖和遷移的體外影響。在酶聯(lián)免疫吸附試驗和定量逆轉(zhuǎn)錄酶-聚合酶鏈反應 (qRT-PCR) 中研究了外泌體對成纖維細胞膠原蛋白和彈性蛋白分泌的影響。在管形成測定法中測定體外毛細血管網(wǎng)絡形成。

研究結(jié)果顯示，將 hiPSC-MSC-Exos 移植到傷口部位可加速上皮再形成、減少疤痕寬度和促進膠原成熟。此外，hiPSC-MSC-Exos 不僅促進了新生血管的生成，而且加速了它們在傷口部位的成熟。研究發(fā)現(xiàn) hiPSC-MSC-Exos 在體外以劑量依賴性方式刺激人真皮成纖維細胞和 HUVEC 的增殖和遷移。同樣，隨著 hiPSC-MSC-Exos 濃度的增加，I、III 型膠原蛋白和彈性蛋白的分泌以及成纖維細胞的 mRNA 表達和 HUVEC 的管形成也增加。

研究結(jié)果表明，hiPSC-MSC-Exos 可以通過促進膠原蛋白合成和血管生成來促進皮膚傷口愈合。這些數(shù)據(jù)為 hiPSC-MSC-Exos 在治療皮膚傷口方面的潛力提供了第一個證據(jù)。

同時，其他類型的外泌體如 MSC-exos 也表現(xiàn)出修復疤痕的能力。研究中觀察到來自人類誘導多能干細胞衍生的間充質(zhì)干細胞（iPSC-MSCs）的外泌體可以促進上皮再形成和血管生成，促進膠原成熟，并減少疤痕寬度。在糖尿病小鼠傷口愈合過程中，來自月經(jīng)血的間充質(zhì)干細胞的外泌體通過 VEGF-A 上調(diào)增強新血管生成，加速上皮再形成，可能通過 NF-κB p65 亞基上調(diào)，從而減少疤痕形成。研究發(fā)現(xiàn)來自臍帶衍生的 MSCs (uMSCs) 的外泌體富含特定的 miR-21、miR-23a、miR-125b 和 miR-145 。在皮膚缺陷小鼠模型中，uMSCs-exos 可以干擾 TGF-β2/SMAD2 通路的活性以抑制肌成纖維細胞分化和過度聚集，從而減少過度纖維化和瘢痕形成。此外，研究還證明從人臍血血漿中局部移植具有高含量 miR-21-3p 的外泌體通過抑制小鼠皮膚傷口中的 PTEN 和發(fā)芽同源物 1 (SPRY1) 加速上皮再形成、減少疤痕寬度和增強血管生成。這些結(jié)果表明，MSC-Exos，包括ADSC-exos，可以調(diào)節(jié)成纖維細胞的功能，以及膠原蛋白的沉積或排列，以促進無疤痕模式。ADSC-exos 是一種很有前途的治療方法，可以促進傷口愈合和預防疤痕。