间充质干细胞与外泌体

多年来，间充质干细胞 (MSCs) 凭借其分化能力、强大的免疫调节特性以及易培养性和操作性，在再生医学中引起了重视。

有研究表明，MSCs 的多效作用与其分化能力无关，而是由可溶性旁分泌因子的分泌介导。

了解：什么是外泌体

外泌体，即纳米级细胞外囊泡，是这些旁分泌介质之一。

外泌体将功能性货物如 miRNA 和 mRNA 分子、肽、蛋白质、细胞因子和脂质从 MSC 转移到受体细胞。

外泌体参与细胞间通讯事件并有助于受伤或患病组织和器官的愈合。有研究报告显示：应用MSC衍生的外泌体来建立一种新的无细胞治疗方法，用于治疗各种疾病，包括心脏、肾脏、肝脏、免疫和神经系统疾病以及皮肤伤口愈合。

与其供体细胞相比，MSC 衍生的外泌体提供了更稳定的实体，并降低了有关活细胞给药的安全风险。

探索：什么时间充质干细胞

间充质干细胞 (MSC) 是亚历山大·弗里登斯坦 (Alexander Friedenstein) 在研究骨髓时最初发现的多能非造血成体细胞。

MSCs可以从人体的骨髓和其他成人组织中分离出来，例如：脂肪组织、羊水、牙髓、胎盘、脐带血、沃顿氏胶，甚至脑、肾、肝、肺、脾、胰腺和胸腺...

MSC 以其分化、自我更新和集落形成的能力而闻名。MSCs 在体外增殖和分化成各种细胞表型的独特能力代表了将它们招募为治疗结缔组织坏死或凋亡细胞的治疗剂的绝佳机会。

MSCs 可以分化成不同的间充质来源谱系，包括脂肪细胞、内皮细胞、心肌细胞、软骨细胞和成骨细胞，以及许多非间充质谱系，如肝细胞和神经元样细胞。 

解锁：间充质干细胞外泌体与再生医学应用

越来越多的研究表明，外泌体在与许多生理和病理功能相关的各种细胞间相互作用途径中发挥着重要作用。

1.心血管疾病

据报道，心肌内注射外泌体可改善心脏指标，如心脏收缩和舒张性能以及血流量。MSC 外泌体还能够通过减少小鼠的血管重塑和缺氧性肺动脉高压来发挥治疗作用。此外，外泌体 miR-210 被证明可促进血管生成并在体外和体内保持心脏功能。

2.肾脏疾病

最近有报道称，从肾源性 MSC 释放的外泌体通过携带编码碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)、IGF1 和 VEGF 的促血管生成 mRNA 分子来诱导肾组织中的血管生成。在肾 IRI 大鼠模型的另一项研究中，脂肪细胞衍生的 MSC (AD-MSC) 外泌体通过下调促炎细胞因子和 Smad3 和 TGFβ 纤维化蛋白来降低肌酐和血尿素氮 (BUN) 的水平并改善肾功能以及增强抗凋亡蛋白和血管生成生物标志物。

3.肝脏疾病

MSC 分泌的外泌体也被用于许多研究，以探索其对肝脏疾病的治疗效果。在四氯化碳 (CCl4) 诱导的肝损伤 (LI) 小鼠模型中移植 hWJ-MSC 外泌体被证明可以通过抑制上皮-间质转化和灭活转化生长因子 β1 来限制肝纤维化 (LF) 并保护肝细胞。 

4.神经系统疾病

据报道，从 BM-MSC 释放的外泌体显示出治疗效果，因为它们可以恢复缺血后神经损伤，增强血管神经生成，并在鼠中风模型中表现出长期的神经保护功能。对 BM-MSC 外泌体的进一步研究表明，它们含有 miR-133b，这有助于神经重塑和随后的中风在传递到星形胶质细胞和神经元后的恢复。

5.伤口愈合

hWJ-MSC（华顿氏胶来源的间充质干细胞） 分泌的外泌体通过转移 Wnt4 和激活 β-连环蛋白促进伤口愈合过程，从而导致体内血管生成。将源自人类诱导多能干细胞来源的间充质干细胞 (hiPSC-MSC) 的外泌体移植到大鼠模型的伤口部位，导致快速上皮再形成，促进胶原蛋白成熟，并减少疤痕大小。

6.其他疾病

在肺中，从 WJ-MSC 中分离的外泌体通过调节肺巨噬细胞的表型来缓解支气管肺发育不良、高氧相关炎症、纤维化、肺动脉高压和肺血管重塑，有着明显的治疗效果。

MSC 分泌的外泌体现在被广泛用于开发针对多种疾病的新型再生策略，因为它们传达了 MSC 的大部分治疗特性，外泌体提供了无细胞疗法的可能性。

References:Sepideh Nikfarjam, et al. Mesenchymal stem cell derived-exosomes: a modern approach in translational medicine.Journal of Translational Medicine volume 18, Article number: 449 (2020)

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