干細胞衍生的外泌體在美容皮膚病學中的作用被發現越來越重要。外泌體是由細胞釋放的小型細胞外納米囊泡,其在皮膚護理、組織再生和皮膚病方面的潛力已被探索。
作為再生醫學的前沿技術,外泌體的治療價值在于其能夠調節細胞微環境、調節基因表達和誘導細胞分化,從而對皮膚健康產生積極影響。
在皮膚護理方面,外泌體已被用于減少皺紋、改善皮膚紋理和水合作用、增強皮膚彈性,以及減少紫外線輻射引起的炎癥和損傷。此外,外泌體已被用于促進皮膚傷口的組織再生和治療皮膚病,例如系統性紅斑狼瘡、牛皮癬、特應性皮炎、系統性硬化癥、色素調節、白癜風和毛發生長。
干細胞衍生的外泌體在美容皮膚病學中的作用
干細胞來源的外泌體來自誘導多能干細胞、間充質干細胞和脂肪干細胞。干細胞衍生的外泌體在形態和結構上與其他細胞衍生的外泌體相似,它們的區別在于其表面蛋白和膜內傳遞的信息。
干細胞外泌體具有獨特的細胞增殖、再生和傷口愈合能力。一個這樣的例子是細胞外基質組成和成纖維細胞增殖的改變。
因此,由于這些特性,干細胞來源的外泌體可以在皮膚再生、皮膚微環境和痤瘡愈合過程中的傷口修復中發揮至關重要的作用。
眾所周知,皮膚老化是由內部和外部因素共同造成的。從內部來看,它基于衰老和皮膚紋理的基因依賴性。
然而,從外部來看,多種因素造成了這種情況,例如紫外線 B(280-320 nm)(UV-B)光,它會誘導 DNA 突變并增加細胞的氧化應激,從而導致皮膚老化。
除此之外,UV-B 還可以模擬 MAPK 信號通路,進一步增強 MMP(基質金屬蛋白酶) 的表達,并導致激活蛋白 1 下調 I 型膠原蛋白。
通過其他研究,我們知道 I 型和 III 型膠原蛋白的合成是細胞外基質( ECM) 的重要方面,因為它們最終使皮膚看起來更年輕、更飽滿,從而導致皮膚年輕化或老化。
除此之外,隨著真皮成纖維細胞的老化,最終會導致膠原蛋白減少,并且隨著MMP的表達,會導致現有膠原蛋白的裂解,從而導致皺紋和色素沉著等皮膚老化癥狀。
干細胞來源的外泌體對于減少皮膚衰老至關重要
皮膚衰老研究證明,干細胞來源的外泌體對于減少皮膚衰老至關重要(下圖)。
圖:干細胞來源的外泌體增強皮膚成纖維細胞的增殖和遷移。來自干細胞的外泌體通過增加正常成纖維細胞的 MAPK 和 AKT 等來增強增殖并提高遷移能力。然而,在衰老成纖維細胞(由于暴露于 UVB 所致)的情況下,相同的外泌體被發現可以減少衰老。研究發現干細胞外泌體對血管生成能力、膠原蛋白合成和皮膚疾病炎癥調節有影響。綠色向上箭頭表示表達增加,紅色向下箭頭表示表達減少。
源自人類誘導多能干細胞(iPSC)的外泌體可以減少人類真皮成纖維細胞的衰老。研究表明,iPSC 的表達可以調節 MMP-1/3 的表達水平,從而增加 1 型膠原蛋白的表達并減少皮膚老化。
此外,這將減少衰老相關的β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)的表達。除了減少衰老之外,干細胞來源的外泌體在傷口愈合中發揮著重要作用。由于傷口愈合涉及炎癥、增生和重塑,因此炎癥是通過巨噬細胞極化為 M2 表型來調節的。
據觀察,人間充質干細胞(hMSC)分泌的外泌體可以減少中性粒細胞的數量,進而減少炎癥反應期間的巨噬細胞數量。另一項觀察到的研究表明,外泌體影響傷口修復的多種途徑,例如 Wnt4/β-catenin 信號通路、Erk1/2 信號通路、NF-κB 信號通路和 Notch 信號通路。
同樣,干細胞衍生的外泌體在無疤痕愈合中發揮著至關重要的作用。細網狀膠原的存在、恢復部位的炎癥較少、肌成纖維細胞較少和交聯較少定義了無疤痕愈合。與 III 型膠原相比,除了存在更高的 1 型膠原、TGF β1 和基質金屬蛋白酶組織抑制劑外,TGF β3 和 MMP 的表達也是無疤痕愈合所必需的。研究表明,源自人類脂肪間充質干細胞的外泌體可以調節后者的表達,從而有助于無疤痕恢復。
總之,皮膚再生美學行業在消費者對新產品和創新產品的需求的推動下不斷發展。外泌體已被確定為皮膚再生的潛在新成分,具有提供顯著美容功效的潛力。外泌體被發現在傷口愈合、皮瓣重建、系統性紅斑狼瘡、牛皮癬、特應性皮炎、系統性硬化癥、疤痕去除、面部年輕化、色素沉著調節、白癜風和毛發生長中具有治療作用。外泌體具有徹底改變皮膚美容行業并提供更有效的護膚產品的巨大潛力。外泌體的獨特特性,例如穿透皮膚的能力、高濃度的生物活性分子以及與皮膚細胞相互作用和調節的能力。
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