外泌體——抗衰、遞送小能手
什么是外泌體?
外泌體(exosome)是直徑在30-150nm之間的細胞外囊泡。外泌體攜帶細胞的DNA、RNA、蛋白質和脂質等信息分子,參與細胞間物質運輸與信息傳遞,調控生理和病理過程,并對受損和衰老的細胞有一定的修復和喚醒功能。但也因細胞來源不同,外泌體的成分存在差異。
1983年,外泌體首次于綿羊網織紅細胞中被發(fā)現,最初被認為是細胞排泄廢物的一種載體。隨著對其生物來源及結構組成等方面的不斷深入研究,發(fā)現外泌體在細胞通訊中發(fā)揮重要作用,它們具有穿過屏障(如細胞質膜、血腦屏障和胃腸道)的能力,充當全身“貨物”的天然載體。
2013年,美國科學家James E. Rothman、Randy W. Schekman及德國科學家Thomas C. Südho,因發(fā)現并闡釋外泌體運輸系統(tǒng)及其調控機制,共同獲得2013年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
外泌體的分布
幾乎所有類型的細胞都可以分泌外泌體,他們廣泛存在于各種體液中,包括血液、眼淚、尿液、唾液、乳汁等。例如間充質干細胞(MSCs)分泌的外泌體在許多研究中發(fā)現其在免疫調節(jié)中有重要作用,并對受損和衰老的細胞有一定的修復和喚醒功能。
外泌體被廣泛應用于臨床診斷、食品、化妝品、科學研究和藥物遞送中,具有十分廣闊的應用前景。
深圳細胞谷工業(yè)化生產人間充質干細胞源性外泌體,質量均通過第三方檢驗公司檢測。利用蛋白質免疫印跡技術鑒定外泌體陽性蛋白標志物跨膜蛋白CD9、CD63、CD81以及溶質蛋白TSG101均為陽性,外泌體陰性蛋白標志物內質網蛋白Calnexin為陰性,符合國際囊泡協(xié)會(MISEV2023)對外泌體鑒定的規(guī)定[1]。
同時,用納米流式檢測儀檢測外泌體的粒徑、濃度,外泌體大小均一,符合鑒定標準。
深圳細胞谷人間充質干細胞外泌體第三方檢測報告-外泌體標志物
深圳細胞谷人間充質干細胞外泌體第三方檢測報告-粒徑濃度
外泌體產品應用
1. 診斷:外泌體不僅存在于幾乎所有的生物體液中,因而具有多組分分析的潛力,并且外泌體雙層膜賦予外泌體足夠的穩(wěn)定性,可防止其攜帶的生物學信息在體液循環(huán)中被降解,有利于生物學信息的捕獲,因此成為癌癥液體活檢中最新、最有吸引力的生物標志物。外泌體作為一種新的癌癥生物標志物,可用于輔助診斷肺癌、乳腺癌、消化道癌、肝細胞癌、胰腺癌、泌尿系統(tǒng)癌癥、婦科癌癥、血液惡性腫瘤、黑色素瘤等多種癌癥[2]。
2. 治療:結合外泌體的免疫調節(jié)功能和藥物載體特性,可以在化學治療的同時啟動抗腫瘤免疫反應,這對腫瘤有顯著的治療作用。自然殺傷細胞分泌的外泌體對多種人類腫瘤細胞均顯示細胞毒性?,F已有樹突狀細胞外泌體的相關疫苗被開發(fā),且用于臨床試驗,但仍處于初期階段。目前,由樹突狀細胞分泌的外泌體被認為是腫瘤疫苗最有希望的載體[3]。
3. 藥物遞送:由于外泌體表面同樣是脂質雙分子層結構,因此其作為藥物的遞送載體時,能夠更加容易地將藥物遞送到細胞內部,發(fā)揮治療作用。外泌體通過裝載不同蛋白、核酸和脂質發(fā)揮不同的治療效果。作為理想遞送載體的外泌體應當不僅能夠靶向不同的組織和器官,還能夠特異性增強或減弱所靶向的組織或器官的功能。研究人員通過多種工程化手段建立了各類工程化外泌體,以提高外泌體的載藥能力[4]。
4. 功能醫(yī)學:外泌體除了在以上領域的研究和應用外,其在功能性護膚和抗衰、再生修復甚至毛發(fā)管理等項目的潛在應用,受醫(yī)療美容人士青睞[5,6]。
有研究者認為,干細胞外泌體對皮膚抗衰老有效。研究者從人誘導多能干細胞 (iPSC) 的條件培養(yǎng)基中收集了外泌體,并研究了對老年人真皮成纖維細胞 (HDF) 的影響。
iPSC-Exo對人真皮成纖維細胞(HDFs)增殖的影響
研究結果顯示,在正常條件下,iPSCs-Exo能夠促進兩種HDFs的增殖和遷移,并增加I型膠原的表達水平。同時,iPSCs-Exo還顯著降低后者的衰老相關指標,包括半乳糖苷酶(SA-BETA-GAL)和金屬蛋白酶(MMP-1/3)的表達水平。SA-BETA-GAL的高表達一直是自然衰老的標志,而MMP-1/3是細胞衰老過程中高表達的重要酶物質。預處理HDFs使用誘導多能干細胞來源的外泌體(iPSCs-Exo)結果顯示,能夠抑制由UVB輻照引起的損傷和MMP-1/3的過表達。綜上所述,這些結果表明 iPSCs-Exo 在治療皮膚衰老方面具有治療潛力[7]。
參考文獻:
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