
?? 來自于軍事口腔醫學國家重點實驗室、第四軍醫大學口腔學院組織工程中心的研究學者Chen-Xi Zheng,Jia-Chen Hu等在著名期刊World J StemCells上發表一篇題目為Mesenchymal stemcell-derived exosomes: A novel and potential remedy for cutaneous woundhealing and regeneration(間充質干細胞衍生的外泌體:一種能作用于皮膚傷口愈合與再生的新型潛在療法)的綜述。
?? 該綜述敘述了間充質干細胞所衍生的外泌體對于皮膚抗衰老和疾病中皮膚再生的影響,同時報告了外泌體在皮膚傷口愈合與再生領域中的應用前景等等。
#01
間充質干細胞的優缺點間充質干細胞外泌體的出現
???本篇綜述首先指出了皮膚作為機體對外部環境的第一道屏障,在抵御外部環境的挑戰方面發揮著至關重要的作用,比如紫外線、病原體、污染等等。
???除此之外,由于皮膚具有感官知覺,以及審美維護的作用,皮膚的抗衰老對于我們的心理健康相當重要。
???可惜的是,皮膚組織并沒有那么強大,很容易就受到創傷或者燒傷,還會在某些病理條件下發展為慢性傷口或者潰瘍,比如糖尿病。
???目前的臨床方式,促進傷口愈合的標準治療策略是應用生物制劑,這包括了細胞因子和生長因子。
???雖然如此,但由于傷口愈合是一個動態且復雜的過程,當中涉及到各種細胞類型,以及細胞與細胞外基質(ECM)之間的干擾,所以生物制劑的臨床治療效果有限,而且一直低于治療預期。為此,醫學界一直需要探索出治療急性與慢性皮膚傷口的新模式。
???與之對應的是,在臨床前與臨床試驗中,基于干細胞的療法在受損組織再生方面展現出巨大的潛力。
???跟之前基于細胞因子或者生長因子的生物學傳統療法對比,基于干細胞的療法具有很大的優勢,這是源自于干細胞所具有更高的再生能力,以及能夠以多種方式促進愈合過程以及細胞再生。
???這里面,尤其是間充質干細胞(MSCs)是最主要的干細胞類型,多項研究證實其對于多種組織損傷具有明確的治療作用。
間充質干細胞是具有自我更新與多向分化能力的多功能間充質基質細胞,它們廣泛存在于機體內,能夠從很多組織中獲得,比如骨髓、脂肪組織、牙齒組織、臍帶等等。
???大量的實驗研究表明,來源于間充質干細胞在修復皮膚傷口方面展示出強大的治療潛力,并能通過調節多個機體過程來達到愈合與再生,其中就包括了細胞遷移和增殖、炎癥消退、血管生成和 ECM 重塑。
???可惜的是,MSCs作為皮膚及組織損傷的細胞療法,其實際應用一直存在很多的限制和難題,其中一個難以跨越的難題就是畸胎腫瘤的產生風險,以及異體免疫排斥。
???另外,MSCs 的提取、運輸和擴增是侵入性或者耗時性的過程,在臨床方面難以實際應用。MSCs 在局部應用中的存活、保留與植入也是有限的。
#02
間充質干細胞外泌體的優勢所在
???值得注意的是,隨著對 MSCs 治療機制的深入研究表明,MSCs 對于皮膚傷口的積極作用,其實主要是通過旁分泌作用的,而不是分化介導的。
???所以說,MSCs 所分泌的外泌體很可能會比直接細胞遞送治療更可行與實用。最近,隨著基于 MSCs 的研究進一步展示,MSCs 所衍生的細胞外囊泡 (EV),尤其是間充質干細胞外泌體,其在皮膚傷口愈合與皮膚再生方面展現出更令人期待的潛力。
???關于外泌體的應用,目前已逐漸取代MSCs,成為一種新型的無細胞治療方案,并因其在臨床運用中的便利性而被寄予厚望。
#03
間充質干細胞外泌體對皮膚傷口愈合不良
???皮膚傷口愈合不良是創傷學領域常見的醫學問題,這是由于傷口愈合的病理與生理過程錯綜復雜,所使用的化學分子藥物與傳統敷料等常規療法已經無法達到令人滿意的療效。
???近年來,已經有明確的證據表明間充質干細胞(MSCs)在皮膚傷口愈合與再生方面具有很大的治療潛力。
???來自 MSCs 的外泌體(間充質干細胞外泌體)已被證實對皮膚傷口愈合有明顯作用,還能通過多種機制加速此過程。
???這些機制包括了減輕炎癥、促進血管形成、促進上皮細胞和成纖維細胞的增殖和遷移等等。因此,間充質干細胞外泌體的應用可能將是細胞療法治療皮膚傷口的一種有希望的替代方案。
???本篇綜述概述了外泌體在皮膚傷口愈合中的實際作用及機制,并進一步闡述了外泌體在臨床實踐中的應用潛力及未來前景。
#04
間充質干細胞外泌體對皮膚抗衰老的影響
?? MSC所衍生的外泌體在皮膚再生中的另外一個重要應用就是皮膚的抗衰老。
???根據實驗研究人員在人體皮膚組織上的測試研究表明,他們發現施用的間充質干細胞外泌體在 18 小時后就被表皮吸收,并且在治療三天后,導致人體皮膚中膠原蛋白 I 與彈性蛋白的表達水平明顯增加。
???在另一項實驗研究中,外泌體被用于治療由 UVB(315 nm)所照射或者超程所誘導的老年皮膚成纖維細胞(HDF),經過增加膠原蛋白 I 的表達與減少天然衰老標志物的表達,從而來減少 HDF 的損傷衰老相關的β-半乳糖苷酶。
???另外,在分子層面上,研究人員針對包含在外泌體中的小鼠胚胎干細胞衍生的細胞外 miRNA 進行了陣列分析。他們篩選出mmu-miR-291a-3p,證實其能夠通過TGF-β受體2信號通路抑制細胞的衰老過程。
???總之,現有的研究證據證實了外泌體對皮膚年輕化的積極作用,以及外泌體在醫美或者化妝品領域當中的無限潛力。? ? ??
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