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椎間盤退變（IVDD）是引起腰痛的主要原因，主要由氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞外基質(zhì)降解所引起。細(xì)胞外囊泡 (EVs) 幾乎存在于所有體液中，并且?guī)缀蹩捎扇魏渭?xì)胞所產(chǎn)生。干細(xì)胞來源的EVs（SC-EVs）是干細(xì)胞發(fā)揮旁分泌作用的主要成分，目前在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。在過去的幾年中，多項(xiàng)的研究表明 EVs在 IVDD 中的治療和診斷潛力，主要機(jī)制涉及誘導(dǎo)再生、減少細(xì)胞凋亡和免疫調(diào)節(jié)作用。此外，通過選擇合適的供體細(xì)胞和細(xì)胞類型、優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)條件或基因改造EVs以遞送藥物和靶向分子，可以提高 SC-EVs的作用效果。

近日，來自中日友好醫(yī)院骨科孫偉課題組的研究人員以“Extracellular Vesicles Derived From Stem Cells in IntervertebralDisc Degeneration”為題，在國際雜志Front Cell Dev Biol上發(fā)表綜述(2022, 13;9:793363)，介紹了SC-EVs在IVDD病理生理機(jī)制中發(fā)揮的作用，臨床應(yīng)用前景及局限性。中日友好醫(yī)院骨科孫偉教授為通訊作者，北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部博士研究生吳鑫杰為第一作者。

Front Cell Dev Biol | 中日友好醫(yī)院孫偉團(tuán)隊(duì)：干細(xì)胞來源細(xì)胞外囊泡在椎間盤退變中的研究現(xiàn)狀

EVs是從細(xì)胞中自然釋放的脂質(zhì)雙層顆粒，主要成分包含DNA、RNA、蛋白質(zhì)、氨基酸、代謝物等。該文就EVs的關(guān)于 EV s的定義、分類、分離、純化、鑒定及內(nèi)容物成分作了系統(tǒng)的闡述。

圖1.細(xì)胞外囊泡成分和標(biāo)志物

干細(xì)胞(SCs) 具有自我更新和分化潛能的特點(diǎn)，已在臨床前和臨床研究中成功應(yīng)用于治療各種骨肌疾病。但是，直接應(yīng)用SCs仍存在一些問題。例如，無法預(yù)測(cè)SCs注射后的存活率，嚴(yán)重影響了維持細(xì)胞間的相互作用。注射至損傷部位的SCs僅在一周后，其存活率和功能就會(huì)明顯降低。而且，SCs的存活率與供體狀態(tài)和微環(huán)境密切關(guān)，導(dǎo)致療效并不穩(wěn)定。此外，目前尚存在存儲(chǔ)、免疫反應(yīng)、注射后血管閉塞、基因突變和腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，而SC-EVs 作為SCs主要的旁分泌介質(zhì)，顯著降低了SCs的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。作者就SCs與SC-EVs的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并從凋亡、衰老、增殖，細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生，氧化應(yīng)激與炎癥等方面，系統(tǒng)闡述了SC-EVs在上述方面干預(yù)IVDD的作用。

圖2.干細(xì)胞來源細(xì)胞外囊泡的分離和遞送

在該綜述中，研究者專注于討論不同干細(xì)胞來源的細(xì)胞外囊泡及其內(nèi)容物在椎間盤退變發(fā)生發(fā)展中的作用。最后討論了干細(xì)胞來源的外泌體在椎間盤退變中的臨床應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)性，以期為因椎間盤退變而引發(fā)的疾病提供新的研究方向和思路。?

參考文獻(xiàn)：

ExtracellularVesicles Derived From Stem Cells in Intervertebral Disc Degeneration.” Frontiers in Cell and DevelopmentalBiology. 2022, 13;9:793363.

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