隨著時(shí)間的推移,皮膚逐漸失去年輕時(shí)的光彩,出現(xiàn)衰老的跡象。這主要?dú)w因于外界環(huán)境的壓力、內(nèi)源性氧化應(yīng)激和細(xì)胞老化的累積。抗衰老成為許多人關(guān)注的焦點(diǎn),尋求能夠改善皮膚質(zhì)量和減少衰老跡象的解決方案。
外泌體(exosome)作為一種新興的生物活性物質(zhì),引起了科學(xué)家和美容領(lǐng)域的廣泛興趣。這些微小的納米囊泡攜帶了豐富的生物分子,并具有獨(dú)特的功能和特性,使其成為皮膚抗衰老研究的新方向。
研究使用人類多能干細(xì)胞外泌體(iPSCs-Exo)對(duì)經(jīng)過(guò)UVB照射以及體外傳代30代以上的HDFs進(jìn)行處理。
研究結(jié)果顯示,在正常條件下,iPSCs-Exo能夠促進(jìn)兩種HDFs的增殖和遷移,并增加I型膠原的表達(dá)水平。同時(shí),iPSCs-Exo還顯著降低后者的衰老相關(guān)指標(biāo),包括半乳糖苷酶(SA-BETA-GAL)和金屬蛋白酶(MMP-1/3)的表達(dá)水平。SA-BETA-GAL的高表達(dá)一直是自然衰老的標(biāo)志,而MMP-1/3是細(xì)胞衰老過(guò)程中高表達(dá)的重要酶物質(zhì)。預(yù)處理HDFs使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來(lái)源的外泌體(iPSCs-Exo)結(jié)果顯示,能夠抑制由UVB輻照引起的損傷和MMP-1/3的過(guò)表達(dá)。
iPSC-Exo對(duì)人真皮成纖維細(xì)胞(HDFs)增殖的影響
另一項(xiàng)研究與其結(jié)果相似,互相印證:人脂肪源性干細(xì)胞EVs不僅增強(qiáng)了UVB輻照后HDFs的遷移能力,還可顯著抑制UVB照射誘導(dǎo)的MMP-1、MMP-2、MMP-3和MMP-9的過(guò)表達(dá),增強(qiáng)Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原、Ⅲ型膠原和Ⅴ型膠原及彈性蛋白的表達(dá)。 在其預(yù)處理的HDFs中,UVB照射后組織金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)-1和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-beta1的表達(dá)顯著增加,而這兩種物質(zhì)是參與MMP抑制和細(xì)胞外基質(zhì)合成的重要因子。以上兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了干細(xì)胞外泌體改善光老化的積極作用。
此外,在人類脂肪組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體(ASC-EXOSOMES)與特應(yīng)性皮炎(AD)的研究中,外泌體還被發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)皮下注射的形式刺激神經(jīng)酰胺的合成。神經(jīng)酰胺是增加皮膚角質(zhì)層水合度,維持皮膚屏障、抗衰老及美白等方面的重要物質(zhì),也是如今抗衰老的熱門(mén)成分。 皮膚組織存在少量的成體干細(xì)胞—具有多向分化潛能,是維持皮膚年輕態(tài)的儲(chǔ)備力量,其衰竭是皮膚衰老的重要原因之一。 因此,來(lái)自人類干細(xì)胞的外泌體可以緩解干細(xì)胞在培養(yǎng)中的老化。另一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)了胚胎干細(xì)胞EVs在體外能顯著恢復(fù)衰老的MSCs活力。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以從一定程度上預(yù)示干細(xì)胞外泌體對(duì)衰老皮膚成體干細(xì)胞的積極作用。
外泌體年輕化作用的轉(zhuǎn)化應(yīng)用目前處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,其巨大的應(yīng)用潛力值得關(guān)注:外泌體作為細(xì)胞間的通訊物質(zhì),一般能取得比藥物更好的效果;與細(xì)胞本身應(yīng)用相比,效果基本相同,且應(yīng)用具有更大的優(yōu)勢(shì): 避免了非自體細(xì)胞應(yīng)用的免疫排斥問(wèn)題; 更易保存,不存在長(zhǎng)時(shí)間保存后的毒性,且不喪失活性; 在受控的實(shí)驗(yàn)室條件下,通過(guò)定制的細(xì)胞系進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的批量生產(chǎn)。 一項(xiàng)研究比較了分別來(lái)自三維球體(3D-HDF-XOs)和單層培養(yǎng)的HDFs外泌體:3D-HDF-XOs顯著表達(dá)了更高水平的TIMP-1,使MMP-1表達(dá)下降明顯,并使I型前膠原蛋白表達(dá)增加。 此外,其真皮膠原沉積水平顯示高于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞源性外泌體。這些結(jié)果提示3D-HDF-XOs具有良好的預(yù)防和治療皮膚衰老的潛力。
外泌體在皮膚抗衰老領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了一些令人鼓舞的進(jìn)展。臨床實(shí)驗(yàn)表明,外泌體治療可以改善皮膚質(zhì)量,減少皺紋和色素沉著,增加皮膚的緊致度和光澤度。然而,還需要進(jìn)一步的研究來(lái)深入了解外泌體的機(jī)制和作用方式,并探索其在臨床應(yīng)用中的最佳使用方法。將來(lái),外泌體可能成為一種創(chuàng)新的皮膚抗衰老治療策略,為人們提供更加年輕和健康的皮膚。
外泌體作為一種新興的生物活性物質(zhì),在皮膚抗衰老領(lǐng)域展示了巨大的潛力。其具備抗氧化、抗炎和促進(jìn)膠原蛋白生成的特性,使其成為了抗衰老治療中備受關(guān)注的候選物。隨著科學(xué)研究的深入進(jìn)行,外泌體有望成為改善皮膚質(zhì)量和延緩衰老的創(chuàng)新方法,為人們帶來(lái)更年輕和健康的肌膚。 參考文獻(xiàn): [1]?Myeongsik O,Jinhee L,Yu K,et al.Exosomes derived from human induced pluripotent stem cells ameliorate the aging of skin fbroblasts[J].Int J Mol Sci,2018,19(6):1715. [2]?Choi JS,Cho WL,Choi YJ,et al.Functional recovery in photodamaged human dermal fbroblasts by human adipose-derived stem cell extracellular vesicles[J].J Extracell Vesicles,2019,8(1):1565885. [3]?Senquan Liu,Vasiliki Mahairaki,Hao Bai,et al.Highly purified human extracellular vesicles produced by stem cells alleviate aging cellular phenotypes of senescent human cells[J].Stem Cells,2019,37(6):779-790. [4]?Zhang Y,Xu J,Liuet S,et al.Embryonic stem cell-derived extracellular vesicles enhance the therapeutic e?ect of mesenchymal stem cells[J]. Int J Mol Sci,2019,9(23):6976-6990 [5] Shiqi Hu,Zhenhua Li,Jhon Cores,et Al.Needle-free injection of exosomes derived from human dermal fbroblast spheroids ameliorates skin photoaging[J].ACS Nano,2019,13(10):11273-11282
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