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我们在说干细胞时，经常会提到上清液，那么，干细胞上清液到底是什么？它与外泌体和细胞因子又有什么样的关系？
最新的研究表明，在干细胞所起的再生抗衰作用中，干细胞分泌的细胞因子，外泌体起到了极其重要的作用。
干细胞上清液
干细胞上清液是指从干细胞培养液中去除干细胞以及其他所有细胞成分，余留的液体。余留的液体由培养基、细胞因子以及外泌体三部分组成。
培养基： 是指供给细胞生长繁殖的，由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）、维生素和水等几大类物质。
细胞因子：由干细胞合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质，是上清液中富含细胞活性关键的信息传递物质，这种传递物质被称为细胞因子。对体内受到损伤的组织和细胞的功能恢复起到重要作用。
外泌体：是干细胞分泌微小的囊泡（宽30至150nm），它们类似细胞间的“通信兵”可以在细胞之间转移DNA，RNA或蛋白质（包括细胞因子），从而影响受体细胞的功能。
简单来说，就是上清液中含有大量细胞活性物质，主要功能是加速修复，促进细胞活化，让细胞存活率更高，从而达到“逆生长”的效果。（比如，间充干细胞上清液里含有九百多种生长因子哦~）虽然上清液不能填补细胞空缺，增加干细胞数量，但是它可以帮助细胞延长寿命，激活其活性。
最值得一提的是：单一细胞因子所起的是单一刺激作用，（譬如生长因子，作用过强和过于持久时，会引起组织过度生长），但是由于干细胞上清液里因子种类丰富，既有强化的，也有抑制的，所以干细胞上清液是平衡调节细胞生长活化的，而外泌体除了自有的调节功能外，它的囊泡运输机制可以顺利穿越人体组织屏障，打开细胞信号通道，调控细胞的功能，使因子等能更好地作用于细胞。
外泌体的生物学作用
源自于间充质干细胞内分泌的外泌体，富含一百多种胞外基质蛋白，mRNA信使核糖核酸和多重生长因子。在临床上，干细胞外泌体主要治疗烧伤、烫伤、皮肤溃疡，再生健康皮肤；在护肤方面，主要是对外伤受损、衰老中毒皮肤进行修复，全面调理皮肤、改善肤质，令肌肤恢复年轻、健康的状态。
外泌体(Exosome)在皮肤再生中起重要作用
目前已知干细胞外泌体有抗衰与美肤功效的核心因子具有上百种，细胞因子FGF、EGF等，细胞信号蛋白Wnt4、Wnt11等，抗衰老MicroRNA：miRNA-124a，miRNA125b，miRNA21，miRNA-146a ， miRNA-181c miRNA-let-7b等。
外泌体及活性蛋白能直接穿透皮肤间隙，快速直达基底层起效；
富含100+多种胞外基质蛋白、胞外基质酶以及细胞黏附分子；
能够有效促进皮肤成纤维细胞（HDFs）中I型胶原蛋白、成纤维蛋白，促进皮肤有效快速再生（Rejuvenation）；
能够有效促进皮肤成纤维细胞（HDFs）弹性蛋白生成，保持皮肤饱满和弹性；
有效降低皮肤成纤维细胞（HDFs）中胶原蛋白酶(MMP-1)的生成从而防止皮肤间质中I II III型胶原蛋白被降解；
富含活性物质能够促进皮肤毛细血管的修复与重建再生；
简单来说，其主要功能是促进组织修复与年轻化！同时，干细胞培养上清液富含从干细胞分泌出来的各种细胞因子,这些细胞因子拥有细胞分泌出来的蛋白质, 可以调节细胞的增值及分化,恢复细胞的活跃程度,也称作“生长因子”或“修复因子”。
它具有重建功能细胞、延缓衰老的效果，已应用于临床，其在敏感皮肤修复、皮肤创伤愈合以及医疗整形美容等领域占有重要地位，修复效果良好，值得临床应用推广！
细胞的类型及作用
细胞因子是一大类对细胞间信号传递很重要的蛋白质。它们由多种细胞产生，包括免疫细胞，如巨噬细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞和肥大细胞，以及内皮细胞、成纤维细胞和各种基质细胞。细胞因子的释放将对周围细胞活动产生影响。细胞因子可包括白细胞介素、干扰素、生长因子、肿瘤坏死因子、趋化因子和集落刺激因子。
图1. 生成细胞因子的主要细胞类型 [1]
*图片来源于International Journal of Molecular Sciences的出版物
白细胞介素
白细胞介素(Interleukins)又简称为ILs，是一种细胞因子，在调控细胞进程（细胞生长、分化和移动）和刺激免疫反应方面起着重要作用。最初是在白细胞中发现，目前发现它们可由许多种细胞产生，包括巨噬细胞、淋巴细胞等具有实体结构和功能的细胞。
干扰素
干扰素(Interferon)简称IFN，是宿主细胞针对多种存在的病毒制造并释放出一组信号蛋白，因其能保护细胞免受病毒感染，“干扰”病毒复制而得名。干扰素属于一大类细胞因子的蛋白质，用于细胞之间沟通，以触发免疫系统的保护性防御，来消灭病原体。
生长因子
生长因子也属于一种蛋白质或是类固醇激素，为天然存在物，能刺激细胞的生长、分化、生存、炎症和组织修复。生长因子对调节不同的细胞进程有重要的作用，可由邻近细胞、远处组织和腺体，甚至肿瘤细胞本身分泌。正常细胞通过表现出对几种生长因子的需求，来维持增殖和生存能力。生长因子可通过内分泌、旁分泌或自分泌机制发挥其刺激作用。
肿瘤坏死因子
肿瘤坏死因子(TNF)一般指TNFα。它是一种可以直接杀伤肿瘤细胞的细胞因子，对正常细胞没有明显的细胞毒性。其实，肿瘤坏死因子并不只包括TNFα。它是一个超家族，TNF超家族是指能引起细胞死亡的细胞因子的一个超家族。根据序列、功能和结构上的相似性，目前已发现19种蛋白质属于TNF家族。
趋化因子
趋化因子是一组分子量较小的细胞因子，其主要作用是在稳态和病理条件下招募白细胞亚群。这些细胞因子具有诱导附近反应细胞定向趋化的能力，因而命名为趋化细胞因子。趋化因子吸引的细胞会随趋化因子浓度增加的信号向趋化因子的来源移动。
集落刺激因子
集落刺激因子(Colony-stimulating factors)也简称CSFs，是一种糖蛋白，能与造血干细胞表面的受体蛋白结合，激活细胞内信号通路，然后促进特定种类的血细胞（通常是白细胞，如中性粒细胞）的产生，以应对感染。CSF在血液中循环，起到激素的作用，也会在局部分泌。
细胞因子受体
细胞因子受体是细胞表面的跨膜糖蛋白，通常由几个亚基组成，它们与细胞因子特异性结合并转导其信号。我们将亚基穿过细胞膜一次的受体与穿过细胞膜多次的受体区分开来。细胞因子受体主要有四种类型：免疫球蛋白超家族(IGSF)、造血细胞因子受体超家族、神经生长因子受体和趋化因子受体超家族。
免疫球蛋白(Ig)超家族
免疫球蛋白超家族(IgSF)是由细胞表面和可溶性蛋白组成的大型蛋白超家族，与细胞黏附、结合和识别过程有关。“免疫球蛋白超家族”(IgSF)最初指Igs（又称抗体）和其他参与免疫反应并具有相同三维拓扑结构的蛋白。IgSF成员包括细胞表面抗原受体、共受体以及免疫系统的共刺激分子。
造血细胞因子受体超家族
造血是血液细胞成分的形成过程，从早期胚胎开始，一直持续到整个生命。造血系统的细胞因子包括白细胞介素(ILs)、集落刺激因子(CSFs)、干扰素、红细胞生成素(EPO)和血栓生成素(TPO)。造血细胞因子受体超家族，是指一类细胞因子受体，它们与造血系统的细胞因子结合。受体可以由单一受体的二聚体组成，也可以是具有共同信号亚单位和独特配体结合链的异二聚体。受体可分为三类，包括促红细胞生成素受体超家族、雌激素受体(ERs)和干扰素受体家族。
神经生长因子受体(NGFR)
神经生长因子受体(NGFR)又叫做肿瘤坏死因子受体(TNFR)超家族，是免疫系统中非常重要的一类信号转导分子。NGFR包括TNF受体1和2(TNFR1和TNFR2)、低亲和力神经生长因子受体(NGFR)、 CD40、 CD30和Fas等。
趋化因子受体超家族
趋化因子受体，是在某些细胞表面发现的细胞因子受体，与一种趋化因子的细胞因子相互作用。它们是G蛋白偶联受体(GPCRs)的一个超家族，控制免疫细胞的行为；它们促进细胞粘附、趋化因子和介质释放。人类已经发现了20种不同的趋化因子受体。根据它们所结合的趋化因子/其配体相互作用基团(CC, CXC, CX3C或XC)，趋化因子受体超家族被分为四类。
外泌体与细胞因子的作用机制
外泌体包括脂质、膜、胞质蛋白以及 microRNA 等物质，这些成分使得外泌体成为细胞间通讯的重要途径。简单地说，外泌体就是一部货拉拉，装了自家一堆东西，包括miRNA，mRNA，还有细胞因子，然后分泌出干细胞外，接着进入另一个细胞，卸车完毕。进入细胞后，其促进组织再生的作用机制主要如下：
1、MSC-Exo（间充质干细胞外泌体）通过增强细胞增殖和迁移、抑制凋亡促进组织再生：在组织再生中，MSC-Exo主要通过刺激细胞增殖，抑制细胞凋亡，诱导细胞活化发挥作用MSC-Exo对损伤的修复作用可通过抑制细胞凋亡蛋白酶同时上调抗凋亡基因因表达实现的；
2、MSC-Exo通过提高血管生成能力促进组织再生：外泌体中含有mRNA、miRNA以及各种抗凋亡和促血管生成因子，能诱导纤维芽细胞迁移、增殖及胶原合成，进内皮细胞的增殖、迁移，从而促进血管生成；
3、MSC-Exo通过miRNA调控组织再生：miRNA是非编码单链RNA分子，由19-25个核苷酸组成，通过降解目的mRNA或抑制翻译引起基因沉默，对细胞分化、增殖、凋亡、遗传调控作用，外泌体能传递miRNA至靶细胞，发挥促进组织再生作用；
4、MSC-Exo通过调节免疫促进组织再生：细胞的快速增殖和浸润是由于外泌体CD73介导的丝氨酸苏氨酸激酶（AKT） 和细胞外调节蛋白激（extracellular signal-regulated kinase，ERK） 信号分子。
简单来说，其主要功能是促进组织修复与年轻化！同时，干细胞培养上清液富含从干细胞分泌出来的各种细胞因子,这些细胞因子拥有细胞分泌出来的蛋白质, 可以调节细胞的增值及分化,恢复细胞的活跃程度,也称作“生长因子”或“修复因子”。
它具有重建功能细胞、延缓衰老的效果，已应用于临床，其在敏感皮肤修复、皮肤创伤愈合以及医疗整形美容等领域占有重要地位，修复效果良好，值得临床应用推广！
来源：科普细胞
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