【XXXXXXⅩⅢ】-纳米材料和干细胞结合治疗其他慢性炎症类疾病及医学美容

前面讨论过的神经系统、心血管系统、肝脏系统疾病中也都存在慢性疾病的分支。而除了这些系统疾病，糖尿病、炎症等也是较为典型的慢性疾病。干细胞结合纳米材料在其中显示出了不同于传统治疗手段的调控潜能。

糖尿病是糖尿病最严重的并发症之一，是由高血糖引起的足部周围神经病变、感染从而引发足部组织破坏，重度溃疡症状，加重了糖尿病患者的身体及精神危害。此类患者的受损皮肤由于胶原增生、血液供应不足而很难自我愈合。纳米材料联合干细胞疗法被报道可有效治疗糖尿病创面愈合。Chu 等开发聚乙二醇支架接枝槲皮素/氧化石墨烯(GO-PEG/QUE)纳米药物，修饰具有胶原纤维空间构造的脱细胞真皮基质，构建一种新型胶原-纳米材料-药物混合支架，增加间充质干细胞的黏附和增殖，诱导其分化为脂肪细胞和成骨细胞，促进糖尿病足创面修复。Abazari 等将 PLGA 纳米颗粒作为支架，增加诱导多能干细胞黏附，并促进诱导多能干细胞向胰岛细胞分化发育，从根源治疗糖尿病问题^[1]。

图1 新型光热纳米材料应用于糖尿病伤口愈合

炎症是机体对于刺激的一种防御反应，对疾病治疗起辅助或阻碍作用。当机体感染或受损时炎症可以促进损伤部位愈合修复，帮助机体以高热方式杀死感染物。但长期炎症会诱导组织及器官病变，导致重大疾病。在这种情况下，炎症本身就成为了一种慢性疾病，需要进行治疗。干细胞由于其自身可通过旁分泌机制分泌抗炎因子(HGF、TGF-β 等)，通过调节免疫系统抑制促炎因子(1L-6、IL-1、TNF、干扰素 γ 等)的生成^[2]，因而被广泛用于关节炎、急性胰腺炎、肠炎等疾病的治疗。而纳米粒子可以负载细胞保护性物质或者抗炎药物，帮助干细胞更好地抗炎、保护组织、促进修复。Wang 等开发了基于聚唾液酸的米诺环素负载型纳米药物输送系统(PSM)，显示出良好的抗炎和神经保护活性，招募内源性神经干细胞到达病变部位，减少胶质瘢痕的形成，协同治疗脊髓损伤^[3]。

干细胞在医学美容方面(如抗衰老、皮肤美白、皮肤除皱、创口修复、烧伤修复、脱发治疗等)也具有巨大的应用前景。一方面，干细胞自身可以快速增殖、多向分化，使新的细胞代替衰老的或受损的细胞，并动员身体内其余干细胞及对创口有益细胞(如成纤维细胞等)的活化、增殖、迁移，刺激胶原蛋白生成，从而起到抗衰老、皮肤除皱、创口修复的作用。另一方面，干细胞具有旁分泌能力，能合成、表达、分泌多种生长因子与其受体(表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、VEGF等)细胞因子(白介素、肿瘤坏死因子和趋化因子等)、调节肽(钠尿肽、降钙素基因相关肽、局部肾素-血管紧张素系统、内皮素和肾上腺髓质素等)及气体信号分子等多种生物活性因子，这些生物活性因子调控微环境，促进成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞的增殖，刺激血管新生及胶原蛋白的合成，抑制络酪氨酸活性与黑色素合成，减缓皱纹及瘢痕形成，增加皮肤弹性，改善皮肤暗沉，延缓衰老。而纳米材料被制成各种形式(如纳米微针、3D 支架、水凝胶等)以负载药物，一方面释放生物活性因子以更快诱导干细胞增殖分化，一方面释放治疗药物以抗菌、抗氧、消炎等帮助抗衰老与伤口愈合。

Zhuo 等进行微针联合人间充质干细胞来源的复合生长因子对面部年轻化的疗效评估的临床试验，临床数据显示效果良好^[4]。Wang 等开发了一种新型的合成伤口愈合肽(REGRT，REG)局部制剂，该制剂嵌入透明质酸的水凝胶材料中，可以持续长时间释放生理活性肽，加速皮肤伤口愈合中的上皮再生，特别是促进成纤维细胞，角质形成细胞和内皮细胞的迁移^[5]。Xi 等设计了一种多功能弹性体聚(1-乳酸)-聚(柠檬酸硅氧烷)-姜黄素-聚多巴胺杂化纳米纤维支架(PPCP matrix)，它显示出多种内在功能特性，包括抗氧化，抗炎，光热，抗菌，抗癌和血管生成生物活性^[6]。其不仅可以通过光热疗法治疗肿瘤，此外还能通过增强早期血管生成，促进正常皮肤细胞的黏附和增殖，并加速正常小鼠和细菌感染小鼠的皮肤伤口愈合。

虽然干细胞在医疗美容以及皮肤创伤修复中显示出不可忽视的作用，但干细胞的成瘤性、基因突变的诱发风险、干细胞及其细胞因子产品的稳定性、干细胞的伦理学等，还是给干细胞及相关产品的临床应用和市场推广带来了一定的阻力。而事实上，纳米材料结合干细胞用于医学美容的研究热点越来越倾向于一种纳米尺寸的生物囊泡——外泌体，它可以直接激活靶细胞表面的受体，产生信号复合体并激活胞内信号通路，或者将自身携带的蛋白质、核酸、脂质等活性分子带到细胞内，进而调控细胞的功能及生物学行为。研究表明外泌体不仅可以有效促进成纤维细胞增殖、促进血管新生、抑制瘢痕形成、抑制炎症发展，而且免疫原性低、致瘤性低、安全性高，因而被广泛应用在医疗美容中。FDA 批准了 Aegle 公司的首个细胞外囊泡新药申请(investigational new drug,IND)，已开始治疗烧伤患者的临床试验。该公司通过分离纯化间充质干细胞分泌的细胞外囊泡，用以治疗严重的皮肤病，包括烧伤和大疱性表皮松解症^[7]。

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