近日，一篇题为《间充质基质细胞来源的细胞外囊泡调控的功效：体外与体内研究洞察》的原创基础研究成果，发表于《World Journal of Stem Cells》（世界干细胞杂志）。
该研究由中国海洋大学海洋生命学院、山东第一医科大学第一附属医院消化内科等多家机构联合完成。团队通过系统的体外和体内实验，为间充质基质细胞外囊泡（MSC-EVs）在治疗领域的临床应用奠定了重要基础。
（DOI: 10.4252/wjsc.v17.i10.110445）
随着全球人口老龄化加剧，预计到本世纪中叶，65岁以上人口将超过16亿。老龄化不仅导致老年人生活质量下降，还带来了巨大的医疗健康负担，促使科研人员不断探索有效的抗衰干预手段。长期以来，研究人员提出了药物治疗、热量限制、清除衰老细胞等多种策略，但效果均不尽如人意。
干细胞疗法，尤其是间充质基质细胞（MSCs）治疗，被认为是一种创新的方案，临床试验已证实其能改善老年人症状。然而，MSCs治疗存在免疫排斥、致瘤风险及细胞递送等问题，限制了其临床应用。
在此背景下，间充质基质细胞来源的细胞外囊泡（MSC-EVs）作为一种无细胞治疗方案，因其具有MSCs的治疗特性且无细胞治疗的风险，成为抗衰研究的热点。不过，MSC-EVs的制备工艺、质量标准及作用机制尚不明确，严重制约了其临床转化。
为解决MSC-EVs临床应用的关键问题，研究团队建立了符合当前良好生产规范（cGMP）的临床级MSC-EVs制备流程。他们从健康捐赠者的脐带中分离间充质基质细胞（UC-MSCs），建立细胞库并严格验证细胞的身份、安全性和功能活性。
在EVs提取过程中，团队采用切线流过滤（TFF）与超速离心相结合的方法，有效克服了传统分离技术产量低、纯度不足的缺点。通过透射电子显微镜观察发现，提取的MSC-EVs呈现典型的碟状或杯状结构，直径中位数为73.20nm，平均粒径80.30nm。Western blotting检测证实，这些EVs表达CD9、CD81、TSG101等特征标志物，且无细胞杂质标志物GM130的表达。
此外，团队还建立了全面的质量控制标准：EVs纯度达到79%，内毒素水平低于0.5EU/mL，无菌检测及支原体检测均为阴性，确保产品符合临床应用要求。
研究团队通过腹腔注射D-半乳糖构建小鼠亚急性衰老模型，随后通过尾静脉注射MSC-EVs进行治疗。结果显示，MSC-EVs治疗能显著改善小鼠的肝脏指数，减轻肝脏组织的水样变性、静脉淤血、核碎裂及局灶性坏死等病理损伤。
氧化应激检测发现，MSC-EVs治疗组小鼠肝脏组织中丙二醛（MDA）水平显著降低，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性明显升高，同时氧化应激相关基因Mn-SOD、Cu/Zn-SOD和CAT的表达上调。此外，相关基因P21和IL-1β的表达在治疗后显著下降，证实MSC-EVs能通过减轻氧化应激改善小鼠的状态。
图：静脉注射间充质干细胞来源的细胞外囊泡可减轻小鼠多种与年龄相关的表型变化。
为揭示MSC-EVs的抗衰机制，团队结合代谢组学和转录组学分析发现，MSC-EVs治疗能显著改变衰老小鼠肝脏的代谢谱和基因表达谱。在代谢层面，治疗组小鼠肝脏中L-天冬氨酸、L-酪氨酸、L-甲硫氨酸和L-苯丙氨酸等氨基酸含量显著升高，这些氨基酸参与能量代谢、蛋白质合成及抗氧化反应，其中甲硫氨酸可促进谷胱甘肽合成，增强细胞抗氧化能力。
在基因表达层面，MSC-EVs 治疗能够上调 Sco2 基因的表达，该基因编码细胞色素 c 氧化酶复合物的组装蛋白，从而改善线粒体功能并提升能量代谢效率。综合分析显示，MSC-EVs 主要通过减少氧化应激损伤和调节代谢通路，尤其是改善线粒体功能，发挥其作用。
该研究的重要突破在于建立了临床级 MSC-EVs 的制备工艺和质量控制标准，为其临床转化提供了关键技术支撑。与传统抗衰老方法相比，MSC-EVs 具有明显优势：作为一种无细胞疗法，它避免了干细胞治疗的免疫排斥和致瘤风险；可通过静脉、局部注射等多种途径给药，应用灵活；并能同时调节氧化应激、代谢及基因表达等多个层面，抗衰老效果更为全面。
然而，MSC-EVs 在异质性控制、规模化生产及长期安全性验证等方面仍面临挑战。未来研究需进一步优化制备工艺，明确其靶向递送机制，并开展大规模临床试验以验证其临床疗效。
总体而言，该研究系统证实了 MSC-EVs 在体外和体内的功效，阐明了其作用机制，为衰老及相关疾病的治疗提供了新的思路和策略。随着研究的不断深入，MSC-EVs 有望成为一种安全有效的治疗产品，为改善老年人健康状况和提高生活质量带来新的希望。
注：本文章素材来源自网络，仅供参考学习。
