間充質(zhì)干細胞外泌體的研究進展

點擊次數(shù)：1310 更新時間：2021-01-19

間充質(zhì)干細胞(MSCs)是一種來自于中胚層的多能干細胞,具有高度的自我更新及多向分化潛能,并在適宜的條件下具有誘導分化為肌紺、認亦訊節(jié)功能.可抑制多種免等多種細胞的能力。MSCs不僅具有多向分化潛能,而且還具有免及潤Tg eFM R)J有與疫細胞的性能,調(diào)節(jié)免疫應答。近年來,研究發(fā)現(xiàn),來源于MSCs的外泌體(MSCs-Exo)具有與MSCs相似的組織損傷修復和再生功能。外泌體( exosome)是多種細胞分泌的膜外小囊汜，且徑30~200 nm,可以轉(zhuǎn)運核酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì),參與細胞間的信息交流。與MSCs相比,外泌體用于臨床疾病的治療更加穩(wěn)定,體內(nèi)同種異體給藥后免疫排斥反應的可能性較低,并可為各種疾病提供替代療法。MSCs-Exo逐漸成為新的研究熱點。

一、MSCs-Exo 的生物學特性

基本的特征

1980年發(fā)現(xiàn)的外泌體(exosome）大多為微小囊泡,直徑約為30~200 nm,在蔗糖溶液中的密度為1.10~1.18 g/mL,可由各種細胞分泌。MSCs-Exo不僅表達所有外泌體共同表達的蛋白標志物,還表達MSCs細胞膜表面的一些黏性分子(如: CD90、CD105、CD29、CD44、CD73 )。同時,也存在一些其他種類的蛋白如Alix、TSG101、肌動蛋白、微管蛋白、膜聯(lián)蛋白（Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ和 Ⅵ）及一些信號轉(zhuǎn)導蛋白和組織相融性抗原。

提取﹑保存和鑒定

現(xiàn)有的外泌體提取及分離技術(shù)主要包括超速離心技術(shù)、超濾技術(shù)、聚乙二醇沉淀、免疫磁珠捕獲技術(shù)以及微尺度和納米尺度的微流控芯片技術(shù),而這些技術(shù)在提取外泌體時都各有優(yōu)缺點,選擇提取方法時應根據(jù)分離原理、樣本量及后續(xù)實驗要求合理選擇。

二、MSCs-Exo 在臨床疾病治療中的研究

1. MSCs-Exo在傷口愈合和皮膚再生中的應用

MSCs參與皮膚傷口愈合的整個過程,而外泌體是MSCs釋放的關(guān)鍵因子之一,具有MSCs相似的功能,可以調(diào)節(jié)受體細胞的活性,促進細胞自我修復和組織再生,加速損傷部位的傷口修復。研究表明，MSCs-Exo可以促進受體巨噬細胞向抗炎M2型轉(zhuǎn)變,此外,還能調(diào)節(jié)B淋巴細胞的活化、分化和增殖,并能抑制T淋巴細胞的增殖。MSCs-Exo還可將活化的T淋巴細胞轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性T細胞,從而發(fā)揮免疫促進作用。

2. MSCs-Exo在腫瘤微環(huán)境中的應用

MSCs-Exo在腫瘤的發(fā)生、血管生成和轉(zhuǎn)移中的作用,研究者們持有不同的觀點。Qi等人的研究發(fā)現(xiàn),骨髓中 MSCs-Exo能夠通過激活骨肉瘤和胃癌細胞株中的Hedgehog信號通路,促進腫瘤的長;Vallabhaeni 等指出，MSCs-Exo通過傳遞miRNA-21和 miR- 34a,促進乳腺癌細胞的增殖和轉(zhuǎn)移;MSCs- Exo將mRNAs和 miRNAs轉(zhuǎn)運到靶細胞并誘導內(nèi)皮細胞增殖,從而促進血管生成和毛細血管網(wǎng)絡的形成,而胎盤MSCs-Exo已被證明可促進胎盤微血管內(nèi)皮細胞遷移和血管形成。

3. MSCs-Exo在神經(jīng)損傷中的應用

MSCs-Exo可以將許多遺傳物質(zhì)、神經(jīng)營養(yǎng)因子和蛋白質(zhì)傳遞到軸突,恢復微環(huán)境的穩(wěn)態(tài),調(diào)節(jié)軸突再生、促進神經(jīng)形成和血管生成。

4. MSCs-Exo 在肝損傷和腎損傷中的應用

在肝臟疾病相關(guān)實驗研究中，MSCs-Exo 也表現(xiàn)出一定的保護和治療作用。Du 等研究證明人誘導的多能 MSCs-Exo 通過激活SPhks 和 s1p 信號通路保護肝臟免受肝缺血 / 再灌注損傷，促進細胞增殖。

5. MSCs-Exo 在其他疾病治療中的應用

研究表明， MSCs-Exo 在其他疾病的診斷和治療中也具有重要意義。通過分析 miRNA-136、miRNA-494 和 miRNA-495 在外泌體內(nèi)的表達可用于子癇早期診斷；體外模擬腦缺血微環(huán)境，采用腦缺血組織提取物刺激 MSCs 提取其外泌體，以此獲得的 MSCsExo 含有多種神經(jīng)源性和血管生成因子，可用于治療腦卒中；另外，MSCs-Exo對難治性黃斑裂孔也具有促愈合作用，并且 MSCs-Exo 還可用于治療 1 型糖尿病、心腦血管疾病、腦中風和骨關(guān)節(jié)炎等疾病；此外，因 MSCs-Exo *的生物結(jié)構(gòu)還可將其作為藥物載體發(fā)揮治療作用。所以，隨著對MSCsExo 研究的深入，將促使其早日用于臨床疾病的治療。

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