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外泌體是什么
外泌體是細胞主動向外界環(huán)境中分泌的納米囊泡結(jié)構(gòu)，外泌體體積小，通常直徑為 30-150nm， 含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、mRNA 等生物活性物質(zhì)。
外泌體一旦通過胞吐作用從干細胞中釋放，復雜的混 合因子就能作為信號分子傳遞給其他細胞，從而改變其他細胞的功能。外泌體作為一種無細胞系統(tǒng)存在，具有一些細胞治療不具備的優(yōu)勢，如體積更小、更單一、循 環(huán)半衰期長、低免疫源性、很容易包被治療物質(zhì)、易穿過血腦屏障、易生產(chǎn)及貯存，同時無致瘤性 等，使其日漸成為再生醫(yī)學及生物醫(yī)學治療的新選擇。
細胞與外泌體
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外泌體來自哪里
人體幾乎所有細胞可產(chǎn)生外泌體，但外泌體既可以由細胞分泌，也可以由體液分泌，比如心包 積液、羊水都能產(chǎn)生外泌體。多種細胞分泌外泌體，如 MSCs、上皮細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、 肥大細胞、神經(jīng)元細胞、腫瘤細胞、少突膠質(zhì)細胞、B 細胞及 T 細胞等。
同時，外泌體幾乎存在于 所有體液中，包括血漿、尿液、腹水、乳汁等，其在生物系統(tǒng)中的駐留，也再次突出了它在細胞通 信中的關(guān)鍵作用。
以間充質(zhì)干細胞 MSC 為例，這是一種來源于中胚層的細胞，常見的 MSC 一般是從骨髓、脂肪、 臍帶、臍血等組織提取，并具有很好的離體增殖能力，具有自我更新及多向分化能力。
由于其具有 再生能力以及免疫抑制特性，推動了 MSC 應用于多種疾病治療的臨床試驗。
▼ 間充質(zhì)干細胞外泌體 ▼
Mesenchymal stem cell exosomes
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外泌體到底能做什么
不同細胞來源的外泌體有不同的特點和功能。多項研究表明，基于其內(nèi)源性、生物相容性和多功能 特性，外泌體可參與機體免疫調(diào)節(jié)、血管新生、細胞增殖及凋亡等環(huán)節(jié)，從而發(fā)揮組織修復的作用。
▼ 細胞分泌 ▼
Cell Secretion
作用一：免疫調(diào)節(jié)
間充質(zhì)干細胞外泌體可降低巨噬細胞趨化蛋白 CX3CL1 及腫瘤壞死因子的表達，同時上調(diào)白細胞介 素-10，降低局部炎癥反應，起到免疫調(diào)節(jié)的作用。同時，干細胞外泌體可調(diào)節(jié)機體免疫，促進受 損組織修復。
▼ 皮膚修復 ▼
Skin Repair
作用二：促進血管新生
有研究證明來自內(nèi)皮組細胞的外泌體攜帶有促血管生成的 miRNA，如 miR-126、miR-296 和 let-7， 其能夠在靜止的內(nèi)皮細胞中通過水平轉(zhuǎn)移 RNA 激活血管形成。當 MSC 外泌體與血管內(nèi)皮細胞體外 共混培養(yǎng)條件下，MSC 外泌體可被血管內(nèi)皮細胞攝取并內(nèi)化，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)后的血管內(nèi)皮細胞 同樣高表達 MSC 外泌體攜帶的促血管化。
脂質(zhì)間充質(zhì)干細胞可促進血管內(nèi)皮的增生，并且血小板 衍生的生長因子可促進 ASCs 釋放增強血管生長潛力的外泌體。人臍帶 MSCs 分泌的外泌體與體外 培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)皮細胞共培養(yǎng)時，內(nèi)皮細胞成管狀結(jié)構(gòu)更加明顯，內(nèi)皮細胞遷移更加良好。
▼ 促進血管新生 ▼
Promote Angiogenesis
作用三：促進細胞增殖
促進細胞增殖、抑制細胞凋亡，科學家在實驗中發(fā)現(xiàn)骨髓 MSC 分泌的外泌體具有保護腎功能的作 用，其修復能力與其母體細胞無顯著性差異。其通過上調(diào) bcl-xl 等抗凋亡基因，下調(diào) Casp1 等促凋 亡基因，同時活化細胞外信號調(diào)節(jié)激酶，以促進細胞增殖，抑制細胞凋亡，從而發(fā)揮組織修復作用。
而且根據(jù)當前國內(nèi)外研究，干細胞外泌體促進血管新生的機制與其向靶細胞轉(zhuǎn)運具有促血管生成作 用的 miRNA 有著密切的聯(lián)系。
▼ 促進細胞增值 ▼
Promote Cell Proliferation
作用四：皮膚損傷修復
皮膚傷口通常需要精細組織修復，愈合不良會產(chǎn)生瘢痕，若發(fā)生壞死，不僅會破壞皮膚的屏障功能， 而且對疼痛、溫度和觸感的感知也會發(fā)生變化。因此，尋找一種替代方法來加速傷口愈合至關(guān)重要。
科學家發(fā)現(xiàn)，臍帶間充質(zhì)干細胞來源外泌體能抑制靶基因α-SMA 的表達和減少膠原蛋白Ⅰ沉積， 可抑制皮膚傷口愈合過程中肌成纖維細胞的分化，從而減少瘢痕形成，促進皮膚傷口愈合。
▼ 促進傷口愈合 ▼
Promote Wound Healing
作用五：藥物載體 納米藥物載體的研究已經(jīng)取得了一定成績，但外源性載體進人體內(nèi)后，在血液循環(huán)中很快被網(wǎng)狀內(nèi) 皮系統(tǒng) RES 識別和清除，極大地降低了外源性載體的靶向性。而外泌體作為內(nèi)源性載體，與外源性納米載體相比，外泌體具有更低的免疫原性，可避免 RES 的吞 噬，更有效地穿過許多藥物難以穿透的血腦屏障?；谄鋬?nèi)源性、生物相容性和多功能特性，外泌 體正在成為藥物遞送系統(tǒng)、免疫治療和精準治療的新手段。
▼ 藥物承載 ▼
Drug Loading
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外泌體為什么能創(chuàng)造美麗？
外泌體內(nèi)含有多種生長因子及細胞因子，如血管內(nèi)皮生長因子 VEGF、干細胞因子 SCF，并且?guī)缀?所有的外泌體都含有生理活性的脂質(zhì)成分，如 1-磷酸鞘氨醇 S1P、神經(jīng)酰胺-1-磷酸 C1P。外泌體 進入靶細胞后，這些旁分泌因子可與細胞相互作用，如 S1P、C1P 可抑制細胞凋亡和刺激血管新生。
▼ 皮膚年輕化 ▼
Skin Rejuvenation
一、干細胞外泌體對衰老的調(diào)節(jié)
人脂肪源性干細胞 EVs 不僅增強了 UVB 輻照后 HDFs 的遷移能力，還可顯著抑制 UVB 照射誘導的 MMP-1、MMP-2、MMP-3 和 MMP-9 的過表達，增強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。體現(xiàn)了干細胞外泌體改善光老化的積極作用。外泌體還被發(fā)現(xiàn)可以通過皮下 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成分。
二、外泌體皮膚年輕化作用的轉(zhuǎn)化
有研究顯示，人臍血來源的間充質(zhì)干細胞外泌體在人體皮膚組織上 3h 后逐漸接近表皮最外層，18h 后逐漸接近表皮。處理 3d 后，I 型膠原蛋白和彈力蛋白的表達增加。此結(jié)果提示了外泌體具有與化 妝品或藥物相結(jié)合的潛力。同時，外泌體的劑量更集中、更有針對性。
▼ 抗衰老 ▼
Anti-Aging
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外泌體的“高光”未來
目前干細胞廣泛應用于組織修復及缺血性疾病治療領(lǐng)域。與干細胞比較，作為其旁分泌物的干細胞 外泌體具有更穩(wěn)定的生物特性。外泌體可直接進入靶細胞，通過向靶細胞轉(zhuǎn)運特異性蛋白、脂質(zhì)及 RNA 等生物活性物質(zhì)，來誘導靶細胞的增殖、遷移、血管化等生物學變化，從而改變局部微環(huán)境同 時，這種“載體式”信號轉(zhuǎn)導方式使外泌體具備更高更穩(wěn)定的信號轉(zhuǎn)導效率，且在生物體內(nèi)不會被 細胞外介質(zhì)稀釋。展望未來，科學家預測干細胞外泌體還將在以下幾大方面有積極的進展：
一、干細胞外泌體在缺血性疾病中的治療作用
研究發(fā)現(xiàn)，人 CD34+造血干細胞分泌的外泌體具有促血管形成的作用，從而改善缺血性疾病。MSC 外泌體可通過轉(zhuǎn)運 microRNA 改善心肌缺血，對心臟功能產(chǎn)生保護作用。在缺血性腦病中，可同樣 觀察到間充質(zhì)干細胞可通過外泌體的轉(zhuǎn)運。干細胞分泌的外泌體具有促血管生成的作用，這在缺血性疾病的治療中具有非常重要的意義。
▼ 缺血性疾病 ▼
Lschemic Disease
二、干細胞外泌體對器官急性損傷的治療作用
來源于胚胎干細胞 ESCs 和某些成體干細胞的外泌體可以改變受體細胞的生理功能，從而保護急性 損傷的心臟和腎臟。MSC 外泌體可通過增加 ATP 水平，降低氧化應激，激活 P13K/Akt 通路增強 心肌生存能力及防止缺血再灌注損傷后的心肌不良重塑。因此，MSCs 生成的外泌體在治療急性心 肌梗死方面有著巨大的潛力。 ▼ 治療心肌梗死有巨大的潛力 ▼
Miocardial Infarction
三、干細胞外泌體對骨及軟骨損傷治療方面的治療作用
外泌體與髓核細胞的相互作用可能是 MSC 促進退化的椎間盤結(jié)構(gòu)恢復的一種機制。最近研究報道， 在免疫大鼠骨軟骨缺損模型中 MSC 外泌體可促進軟骨再生。
▼ 促進軟骨再生 ▼
Skin rejuvenation
在該研究中，外泌體加速了新組織 的填充，II 型膠原的合成，并增強硫酸化糖胺聚糖 s-GAG 的基質(zhì)合成。MSC 外泌體因其抗纖維化、 抗凋亡、免疫調(diào)節(jié)功能，在骨關(guān)節(jié)炎、風濕性關(guān)節(jié)炎等疾病中的治療作用將有著巨大的臨床應用前景。
在護膚領(lǐng)域外泌體的優(yōu)勢具體表現(xiàn)
1、外泌體進入皮膚，可以自動釋放營養(yǎng)物質(zhì)，持續(xù)改善細胞環(huán)境，修復皮膚問題。
2、刺激細胞遷移、增殖和膠原合成，增加皮膚厚度，修復屏障。
3、可增強抗氧化酶的表達，從而增強肌膚的抗氧化能力。
4、修復紫外線導致的細胞衰老，修復日曬損傷。
5、可以通過壓力穿透皮膚（滾針、水光針）到達真皮層，促進I型膠原、彈力蛋白生成。
干細胞外泌體護膚的時代，我們的護膚不再是給受損肌膚修修補補，而是遏制問題基因表達。補充生物活性因子，在分子水平上調(diào)節(jié)改善肌膚生長內(nèi)環(huán)境，促進健康細胞生長，并最終取代衰老問題細胞，使肌膚可以呈現(xiàn)出原本就健康的狀態(tài)。
比起傳統(tǒng)護膚，干細胞外泌體護膚著眼于深層修復！傳統(tǒng)護膚的理念，大多停留在護理表面。而干細胞外泌體護膚將皮膚問題歸根于深層的細胞問題，認為皮膚組織的衰老就是細胞的衰老，護膚的根源是利用生長因子等活性物質(zhì)，參與皮膚的基因表達與生物信號傳遞，完成生物學意義的皮膚生理機能重建！可以這樣說，干細胞外泌體護膚從根源上解決皮膚問題，達到的是逆齡效果！
