什么是干细胞? 干细胞是一种可以分裂为您身体各部位的多功能的原始细胞

间充质干细胞外泌体,再生医学的新科学

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“间充质干细胞外泌体一直默默无闻,但它或许将会成为再生医学新的热点。外泌体在刚被发现时,被普遍认为是细胞代谢所产生的”排泄物”。直至1996年,G.Raposo发现类似于B淋巴细胞能分泌抗原提呈外泌体,这种外泌体携带MHC-Ⅱ类分子、共刺激因子和粘附因子。研究表明这种B细胞来源的外泌体可以直接刺激效应CD4+细胞的抗

间充质干细胞外泌体,再生医学的新科学

  “间充质干细胞外泌体一直默默无闻,但它或许将会成为再生医学新的热点。外泌体在刚被发现时,被普遍认为是细胞代谢所产生的”排泄物”。直至1996年,G.Raposo发现类似于B淋巴细胞能分泌抗原提呈外泌体,这种外泌体携带MHC-Ⅱ类分子、共刺激因子和粘附因子。研究表明这种B细胞来源的外泌体可以直接刺激效应CD4+细胞的抗肿瘤反应。”

  “外泌体”一词在1981年由Trams等人首次提出。随着外泌体研究的深入,科学家发现它是参与细胞间物质与信息传递的重要一环。

间充质干细胞外泌体,再生医学的新科学

  什么是外泌体?

  外泌体(Exosome)是一种直径为30-100nm的纳米级脂质包裹体结构,内部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物质。

  外泌体由细胞分泌释放出来,在血液等体液内传播,最后又可被其他细胞吞噬,是细胞间通讯的重要介质。存在于体液中,包括血液、唾液、尿液和母乳,是活细胞分泌的来源于晚期核内体(也称为多囊泡体 )的膜性囊泡。包括肿瘤细胞在内的几乎所有类型的细胞,都可以产生并释放外泌体。

  外泌体与人间充质干细胞(MSCs)

  间充质干细胞MSCs是干细胞家族的重要成员,属于多能干细胞,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。

  人间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,还能向受损组织趋化。MSCs通过旁分泌方式释放细胞因子,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复,是一种有前景的能够用于疾病治疗的干细胞来源。

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  近年来,外泌体在MSCs中的作用机制正被广泛关注和研究,其内容物可以通过参与细胞间的信息传递和信号传导,以及在体内改变细胞或组织代谢,影响机体的损伤修复并参与肿瘤、感染等疾病的诊断及治疗。

  MSCs的外泌体包含细胞因子、生长因子、信号脂质、各种mRNA和调节 miRNA等内容物。由于其纳米大小的尺寸和脂质外层特性,将其注入后,很容易通过血液循环到达损伤部位。目前MSCs来源的外泌体已用于器官损伤动物模型、肿瘤抑制及免疫应答调控模型等多项研究。

  而且,人体脐带间充质干细胞具备采集方便、增殖能力强和免疫原性低的优势,其分泌的外泌体常被用于再生医学和各种疾病的治疗研究,含以下疾病

  眼科疾病肾脏疾病神经性疼痛炎症性肠病胰腺导管腺癌心脏疾病

  脊髓损伤肝脏疾病阿尔茨海默病创伤愈合2型糖尿病子痫前期

  MSCs来源的外泌体应用

  已有研究显示人类胚胎干细胞来源的MSC也可释放外泌体发挥心肌保护的作用。有研究在小鼠心肌缺血-再灌注损伤模型中发现,心肌内递送MSCs外泌体,可使心肌梗死面积减少,有效提高心肌细胞存活率。

  另外,MSC来源的外泌体还可以有效地促进骨折的愈合、保护修复肾损伤,心肌衰弱、及后肢局部缺血的治疗,以及调节促进肌肉的再生等

  动物实验中,应用MSC外泌体对于卵巢细胞衰老的治疗中,起到了显著的效果。更有体外细胞实验验证,人脐带间充质干细胞分泌的外泌体能够有效抑制顺铂诱导的大鼠卵巢颗粒细胞的凋亡,提高细胞的生存率。

间充质干细胞外泌体,再生医学的新科学

  与传统的干细胞疗法不同,外泌体不是活细胞,因此在被注射到身体的受损伤部位后,不会发展成为癌细胞。因此,外泌体可能作为替代干细胞治疗的新策略正在迅速获得重视,并且能够克服细胞治疗中的诸多风险和困难。

  而且,越来越多的证据表明,宿主细胞或肿瘤细胞分泌的外泌体参与了肿瘤发生、生长、侵袭和转移。免疫细胞和肿瘤细胞之间通过外泌体进行信息交换,这种通讯方式在调节肿瘤免疫中发挥了双重作用。外泌体既可以通过抑制免疫细胞(DCs、NK细胞、CD4+ 和CD8+ T细胞等)引发的抗肿瘤反应,以及诱导免疫抑制或调节细胞群(MDSCs、Tregs和Bregs)的免疫抑制。

  


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