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(xì)胞外囊泡。外泌體攜帶細(xì)胞的DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等信息分子,參與細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞,調(diào)控生理和病理過程,并對(duì)受損和衰老的細(xì)胞有一定的修復(fù)和喚醒功能。但也因細(xì)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(wǎng)織紅細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn),最初被認(rèn)為是細(xì)胞排泄廢物的一種載體。隨著對(duì)其生物來源及結(jié)構(gòu)組成等方面的不斷深入研究,發(fā)現(xiàn)外泌體在細(xì)胞通訊中發(fā)揮重要作用,它們具有穿過屏障(如細(xì)胞質(zhì)膜、血腦屏障和胃腸道)的能力,充當(dāng)全身“貨物”的天然載體。
2013年,美國(guó)科學(xué)家James E. Rothman、Randy W. Schekman及德國(guó)科學(xué)家Thomas C. Südho,因發(fā)現(xiàn)并闡釋外泌體運(yùn)輸系統(tǒng)及其調(diào)控機(jī)制,共同獲得2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
外泌體的分布
幾乎所有類型的細(xì)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(zhì)干細(xì)胞(MSCs)分泌的外泌體在許多研究中發(fā)現(xiàn)其在免疫調(diào)節(jié)中有重要作用,并對(duì)受損和衰老的細(xì)胞有一定的修復(fù)和喚醒功能。
外泌體被廣泛應(yīng)用于臨床診斷、食品、化妝品、科學(xué)研究和藥物遞送中,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
深圳細(xì)胞谷工業(yè)化生產(chǎn)人間充質(zhì)干細(xì)胞源性外泌體,質(zhì)量均通過第三方檢驗(yàn)公司檢測(cè)。利用蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)鑒定外泌體陽性蛋白標(biāo)志物跨膜蛋白CD9、CD63、CD81以及溶質(zhì)蛋白TSG101均為陽性,外泌體陰性蛋白標(biāo)志物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白Calnexin為陰性,符合國(guó)際囊泡協(xié)會(huì)(MISEV2023)對(duì)外泌體鑒定的規(guī)定[1]。
同時(shí),用納米流式檢測(cè)儀檢測(cè)外泌體的粒徑、濃度,外泌體大小均一,符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)。
深圳細(xì)胞谷人間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體第三方檢測(cè)報(bào)告-外泌體標(biāo)志物
深圳細(xì)胞谷人間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體第三方檢測(cè)報(bào)告-粒徑濃度
外泌體產(chǎn)品應(yīng)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(xué)信息在體液循環(huán)中被降解,有利于生物學(xué)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(biāo)志物。外泌體作為一種新的癌癥生物標(biāo)志物,可用于輔助診斷肺癌、乳腺癌、消化道癌、肝細(xì)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(jié)合外泌體的免疫調(diào)節(jié)功能和藥物載體特性,可以在化學(xué)治療的同時(shí)啟動(dòng)抗腫瘤免疫反應(yīng),這對(duì)腫瘤有顯著的治療作用。自然殺傷細(xì)胞分泌的外泌體對(duì)多種人類腫瘤細(xì)胞均顯示細(xì)胞毒性?,F(xiàn)已有樹突狀細(xì)胞外泌體的相關(guān)疫苗被開發(fā),且用于臨床試驗(yàn),但仍處于初期階段。目前,由樹突狀細(xì)胞分泌的外泌體被認(rèn)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(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu),因此其作為藥物的遞送載體時(shí),能夠更加容易地將藥物遞送到細(xì)胞內(nèi)部,發(fā)揮治療作用。外泌體通過裝載不同蛋白、核酸和脂質(zhì)發(fā)揮不同的治療效果。作為理想遞送載體的外泌體應(yīng)當(dāng)不僅能夠靶向不同的組織和器官,還能夠特異性增強(qiáng)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(xué):外泌體除了在以上領(lǐng)域的研究和應(yīng)用外,其在功能性護(hù)膚和抗衰、再生修復(fù)甚至毛發(fā)管理等項(xiàng)目的潛在應(yīng)用,受醫(yī)療美容人士青睞[5,6]。
有研究者認(rèn)為,干細(xì)胞外泌體對(duì)皮膚抗衰老有效。研究者從人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 的條件培養(yǎng)基中收集了外泌體,并研究了對(duì)老年人真皮成纖維細(xì)胞 (HDF) 的影響。
iPSC-Exo對(duì)人真皮成纖維細(xì)胞(HDFs)增殖的影響
研究結(jié)果顯示,在正常條件下,iPSCs-Exo能夠促進(jìn)兩種HDFs的增殖和遷移,并增加I型膠原的表達(dá)水平。同時(shí),iPSCs-Exo還顯著降低后者的衰老相關(guān)指標(biāo),包括半乳糖苷酶(SA-BETA-GAL)和金屬蛋白酶(MMP-1/3)的表達(dá)水平。SA-BETA-GAL的高表達(dá)一直是自然衰老的標(biāo)志,而MMP-1/3是細(xì)胞衰老過程中高表達(dá)的重要酶物質(zhì)。預(yù)處理HDFs使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源的外泌體(iPSCs-Exo)結(jié)果顯示,能夠抑制由UVB輻照引起的損傷和MMP-1/3的過表達(dá)。綜上所述,這些結(jié)果表明 iPSCs-Exo 在治療皮膚衰老方面具有治療潛力[7]。
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