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探秘外泌体:为何能火爆出圈成新宠?

发布时间:2024-10-24


· 2013年诺贝尔生理学或医学奖颁给了詹姆斯、托马斯、兰迪三位科学家,以表彰他们发现“细胞内部囊泡运输调控机制;


· 美国抗衰老医学研究会主席Klatz博士称:“外泌体是干细胞技术的下一个发展方向”。


近年来,干细胞作为再生医学领域的佼佼者,具有广泛的应用潜力,可为那些难治性慢病患者提供新的治疗选择。随着研究的不断深入,新的风口再次出现,它就是——外泌体。


什么是外泌体?


外泌体也称细胞外囊泡(EV),是一种膜结合囊泡,被包裹在单个外膜中,直径约为40~160nm(纳米)。



它们由各种细胞类型分泌,存在于血浆、唾液、羊水、支气管液、脑脊液等体液中,这些囊泡运输蛋白质和遗传物质,促进细胞通讯,可作为细胞间信使。


外泌体 —— 生物界的“快递小王子”

外泌体就是生物界的“快递员”,它的囊泡运输机制可顺利穿过人体组织屏障,打开细胞信号通道,不断将满载miRNA、DNA、蛋白质(包括细胞因子)等物质的“包裹”,在细胞之间进行转移,从而影响受体细胞的功能,使细胞因子等物质能更好地作用于细胞。


与此同时,外泌体能穿过细胞膜和不易引起免疫反应的特点,使其在基因、抗肿瘤等药物的体内运送方面具有独特优势。


外泌体的优势?


1

体积小

纳米级粒子,大小约为细胞的1/200,能穿透一般毛细血管的细胞间隙抵达目标,因此能很好地被人体所利用。

2

免疫反应程度低

外泌体不是细胞,仅作为载具,外膜的表层上呈现较少的抗原,免疫系统难识别,对人体影响小。

3

可穿透血脑障壁

体积小加上脂质外膜的特性,使其可以通过血脑障壁,抵达脑部组织。


干细胞与外泌体的区别?


干细胞和外泌体的主要区别在于,干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的细胞,可以分化为多种细胞类型;



外泌体是来源于干细胞的一种细胞分泌物。它携带有干细胞的蛋白质、mRNA和microRNA等生物活性物质,具有干细胞的一些功能。


1

直径更小

间充质干细胞(MSC)的直径约为30~60μm,而间充质干细胞衍生的外泌体(MSC-Exos)直径仅为30-150nm(1μm=1000nm)。显然,外泌体的直径更小,给药后可有效转移到特定组织。  

2

给药方式

MSC一般倾向于局部注射或静脉输注,而外泌体的应用方式则相对灵活多变,包括但不限于破皮应用,雾化吸入,局部注射和静脉输注等。然而,无论是干细胞还是外泌体,一般都需要进行多次重复应用。 

3

储存条件不同

MSC需在-196℃的液氮环境中储存,而外泌体可在−80℃下长期保存,外泌体更容易储存。

4

功能与作用

MSCs是活细胞直接进入体内,通过归巢效应直达受损伤组织/器官,根据需求可调节MSCs,通过旁分泌效应分泌所需细胞因子和外泌体,定制化的进行组织修复、再生和机体抗炎、抗衰 ;


为体外最优条件下培养的MSCs分泌收集到的外泌体进入体内,对组织修复、再生,机体抗炎、抗衰均有良好效果。


 △干细胞与外泌体的疗法对比图


总结与展望


人体犹如繁忙而巨大的"港口"。对"港口"来说,将货物准时、准点地运送到指定位置,是最为要紧的。外泌体正是承担着这个功能,作为细胞间信息传输的重要介质,在人体的细胞中游走。


近年来,多项与干细胞外泌体相关的研究取得重要成果。干细胞来源的外泌体在神经系统、呼吸系统、美容抗衰等方面都展现出强大的修复再生能力。 


干细胞外泌体已然成为干细胞的最佳搭档,作为一种新兴的修复工具,使再生成为可能。


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