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如何修復(fù)各類疾病引起的組織器官損傷是再生醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)。近年來(lái)，干細(xì)胞憑借其分泌活性生物成分的功能，成為治療中的主力。其作用機(jī)制是其旁分泌作用可調(diào)節(jié)再生修復(fù)能力。這種分泌型再生環(huán)境的重要構(gòu)件就是外泌體——一種直徑為40～150nm的囊泡物質(zhì)，可介導(dǎo)蛋白質(zhì)和核酸跨細(xì)胞界限的轉(zhuǎn)移運(yùn)輸。

臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的外泌體可以輕易穿透角質(zhì)層到達(dá)真皮，促進(jìn)人皮膚組織 I 型膠原和彈力蛋白的生成，改善皮膚質(zhì)地。

近年來(lái)研究表明，干細(xì)胞所發(fā)揮的作用在很大程度上是由其強(qiáng)大的旁分泌功能而實(shí)現(xiàn)的，而不是其在特定部位的增殖和分化。

近些年的研究發(fā)現(xiàn)，外泌體可能作為細(xì)胞與細(xì)胞之間的通訊工具而參與了旁分泌作用，并被發(fā)現(xiàn)在多種病理生理過(guò)程及疾病進(jìn)程中發(fā)揮重要作用，遂逐漸成為腫瘤免疫領(lǐng)域以及再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

外泌體在再生修復(fù)和抗衰老方面的作用

外泌體(exosomes)是一種由細(xì)胞分泌的直徑為40~150nm、密度范圍為1.09~1.18g/ml的具有雙層磷脂膜結(jié)構(gòu)的囊泡樣物質(zhì)。

目前已經(jīng)從各物種、各類型的細(xì)胞培養(yǎng)上清中提取出了外泌體，如神經(jīng)元細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨核細(xì)胞等。外泌體也被發(fā)現(xiàn)存在于人體的各類體液中，如血液、唾液、尿液、乳汁等。存在于細(xì)胞培養(yǎng)上清及各種體液中的囊泡并不完全相同，已有的研究顯示其大致分為三個(gè)亞群：直徑最小的為外泌體，以及微囊泡和凋亡小體，后兩者的直徑均>200nm，且產(chǎn)生的機(jī)制與外泌體不同。

近年來(lái)大量文獻(xiàn)報(bào)道了外泌體在心肌缺血再灌注損傷及心肌梗死修復(fù)方面發(fā)揮重要作用。2015年，心血管領(lǐng)域權(quán)威雜志Circulation Research首次證實(shí)胚胎干細(xì)胞在心梗中的治療作用。該研究發(fā)現(xiàn)，小鼠心梗造模成功后在心梗邊緣區(qū)注射外泌體，4周后心臟超聲、心梗面積等各項(xiàng)指標(biāo)均明顯改善。組織病理切片證實(shí)外泌體同樣促進(jìn)了血管新生（毛細(xì)血管密度)和心肌細(xì)胞增殖。

另有研究表明，小鼠下丘腦神經(jīng)干細(xì)胞（hypothalamicneural stem cell，htNSC)的損耗，導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)了衰老的癥狀以及生命周期縮短。向衰老小鼠腦室注射神經(jīng)干細(xì)胞外泌體可以延緩腦衰老速度，延長(zhǎng)小鼠壽命（26]。研究還顯示，外泌體攜帶的miRNA能夠部分調(diào)節(jié)htNSC的抗老化效應(yīng)，并在htNSC進(jìn)入腦脊髓液后發(fā)揮相應(yīng)作用。

外泌體可以輕易穿透角質(zhì)層到達(dá)真皮

在皮膚抗衰老方面，韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在行業(yè)期刊Biochem Biophys Res Commun上發(fā)表了題為Exosomes derived from humanumbilical cord blood mesenchymal stem cells stimulates rejuvenationof human skin（來(lái)源于人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體刺激人皮膚的再生）的研究報(bào)告。

該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的外泌體可以輕易穿透角質(zhì)層到達(dá)真皮，促進(jìn)人皮膚組織I型膠原和彈力蛋白的生成，改善皮膚質(zhì)地。這些研究表明外泌體具有抗衰老應(yīng)用前景。

在這項(xiàng)研究中，研究人員研究了來(lái)源于臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體(USC-CM外泌體)在皮膚膠原合成和滲透中的作用。發(fā)現(xiàn)USC-CM具有多種與皮膚再生相關(guān)的生長(zhǎng)因子。體外研究結(jié)果表明，USC-CM Exos整合到人真皮成纖維細(xì)胞(HDFs)中，從而促進(jìn)HDFs的細(xì)胞遷移和膠原合成。

此外，研究人員使用人類皮膚組織評(píng)估了USC-CM Exos的皮膚滲透性。結(jié)果顯示，Exo-Green標(biāo)記的USC-CM Exos在3小時(shí)后接近表皮的最外層，并且在18小時(shí)后逐漸接近表皮。在人皮膚上處理3天后發(fā)現(xiàn)膠原I和彈性蛋白的表達(dá)增加。

結(jié)果表明，USC-CM Exos被吸收到人的皮膚中，它促進(jìn)皮膚中膠原I和彈性蛋白的合成，這是皮膚再生所必需的，并顯示了USC-CM與化妝品或治療劑結(jié)合的潛力。

該研究還指出，皮膚細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)對(duì)皮膚形態(tài)和功能至關(guān)重要，如生長(zhǎng)和彈性。膠原蛋白負(fù)責(zé)身體的機(jī)械保護(hù)，防止皮膚脫水，保持組織的彈性和緊致，并使皮膚皺紋最小化。彈性蛋白是身體組織的主要結(jié)構(gòu)蛋白，是一種纖維蛋白，其厚度從皮膚的深層到表層逐漸減小。彈性蛋白提供力量和天然彈性，并在組織修復(fù)中發(fā)揮重要作用。功能性化妝品是干細(xì)胞技術(shù)與美容產(chǎn)品的結(jié)合，是目前美容行業(yè)的新興趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：Kim YJ, Yoo SM, Park HH, et al. Exosomes derived from humanumbilical cord blood mesenchymal stem cells stimulates rejuvenationof human skin [J ].Biochem Biophys Res Commun, 2017,493(2):1102-1108.