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ANEXT安龄生物 | 间充质干细胞外泌体的广泛应用

2022-11-04 12:59:34 来源:搜狐

简介:间充质干细胞(MSCs)是一种来自于中胚层的多能干细胞,具有高度的自我更新及多向分化潜能,并在适宜的条件下具有诱导分化为肌细胞、软骨细...

间充质干细胞(MSCs)是一种来自于中胚层的多能干细胞,具有高度的自我更新及多向分化潜能,并在适宜的条件下具有诱导分化为肌细胞、软骨细胞、成骨细胞、成脂细胞等多种细胞的能力。

MSCs不仅具有多向分化潜能,而且还具有免疫调节功能,可抑制多种免疫细胞的性能,调节免疫应答。MSCs的外泌体(MSCs-Exo)具有与MSCs相似的组织损伤修复和再生功能。

外泌体(exosome)是多种细胞分泌的膜外小囊泡,直径30-200nm,可以转运核酸、脂质和蛋白质,参与细胞间的信息交流。与MSCs相比,外泌体用于临床疾病的治疗更加稳定,体内同种异体给药后免疫排斥反应的可能性较低,并可为各种疾病提供替代疗法。MSCs-Exo逐渐成为新的研究热点。

(图片来源于网络)

MSCs-Exo应用肝损伤

MSCs-Exo对肝脏表现出一定的保护和治疗作用,如肝细胞癌、病毒性肝炎、肝纤维化、酒精性和非酒精性脂肪性肝病、肝衰竭等。外泌体在各类肝脏病症的诊断、治疗及预后中具有重要价值,同时也是肝病新的潜在治疗手段和治疗靶点。

间充质干细胞外泌体对多种器官损伤模型的再生起到的作用,与间充质干细胞所起的作用一致,并且这类外泌体在肝脏疾病的修复和再生中有巨大潜力。

(图片来源于网络)

· 外泌体改善肝纤维化

· 外泌体保护肝脏免受肝缺血/再灌注损伤

· 外泌体促进肝细胞的再生和维持肝功能

MSCs-Exo应用神经损伤

MSCs-Exo可以将许多遗传物质、神经营养因子和蛋白质传递到轴突,恢复微环境的稳态,调节轴突再生、促进神经形成和血管生成。MSCs-Exo介导神经炎症促进神经发生的机制,而且还提示MSCs-Exo可能是一种很有前途的基因传递载体,可以减轻神经炎症,治疗周围神经损伤是有效和安全的。

· 外泌体促进神经再生

· 外泌体能够促进血管形成

· 外泌体能够促进中枢神经系统的神经发生

· 外泌体促进外周神经细胞的再生

· 外泌体促进挤压伤后神经元生长和坐骨神经再生

MSCs-Exo应用伤口愈合和皮肤再生

MSCs参与皮肤伤口愈合的整个过程,而外泌体是MSCs释放的关键因子之一,具有MSCs相似的功能,可以调节受体细胞的活性,促进细胞自我修复和组织再生,加速损伤部位的伤口修复。

(图片来源于网络)

· 外泌体促进细胞自我修复和组织再生

· 外泌体发挥抗炎作用,抑制受刺激T细胞的炎症反应

· 外泌体修复视网膜损伤,抑制炎症反应

· 外泌体通过皮肤细胞的迁移和增殖来加速伤口愈合

MSCs-Exo应用免疫调节

MSCs可以通过细胞-细胞直接接触或旁分泌方式调解T细胞的功能,而且MSCs在抑制细胞因子的分泌和抑制配体-受体相互作用的功能中发挥了关键作用。

MSCs- Exo被认为可以通过这一机制诱导外周耐受性T细胞的耐受性分子,发挥免疫调节作用。

· 抑制自身反应性淋巴细胞的增殖

· 外泌体可以有效激活或抑制免疫反应

· 间充质干细胞分泌出具有免疫活性的外泌体

· 外泌体糖尿病的免疫调节作用

MSCs-Exo应用肾损伤

肾损伤一般指肾脏损伤。肾脏损伤约占所有泌尿生殖道损伤的65%左右。原因有钝性损伤(80%)、贯通伤(战争期间及高犯罪地区增加)以及医源性损伤(由于手术、体外震波碎石或肾活检),开放性肾损伤往往伴有腹内其他脏器损伤。并发症包括出血不止、尿外渗、脓肿形成和高血压。肾脏位置较深且有脂肪囊和周围组织结构的保护,受伤机会较少。肾脏损伤多由火器伤、刺伤以及局部直接或间接暴力所致。依创伤的程度分为挫伤、撕裂伤、碎裂伤和肾蒂伤4种类型。

急性肾损伤是一种以急性肾功能减退为特征的症候群,它的原发病因有很多,是导致其它脏器功能衰竭的重要因素。在我国,每年有近400万人罹患这种疾病,而且这一人数还在逐年攀升。特别值得注意的是,危重症急性肾损伤的发生率和死亡率居高不下,国际多中心研究表明,它的死亡率高达60.3%。

(图片来源于网络)

· 外泌体中携带的miRNA和蛋白减轻肾缺血再灌注损伤,减少细胞凋亡,促进细胞增殖,修复肾损伤

· MSCs-Exo通过调节ATG16L增强细胞自噬,预防顺铂药物所致的急性肾损伤

· 外泌体促进肾组织再生

MSCs-Exo应用脑卒中治疗

脑卒中(stroke)俗称中风,包括缺血性脑卒中(脑梗死)和出血性脑卒中(脑实质出血、脑室出血、蛛网膜下腔出血)。根据世界卫生组织定义,脑卒中指多种原因导致脑血管受损,局灶性(或整体)脑组织损害,引起临床症状超过24小时或致死。具有发病率、致残率、复发率和死亡率高的特点。脑卒中是中国居民第一位死亡原因。缺血性卒中占所有卒中的75%-90%,出血性卒中只占10-25%。

脑卒中患者具有高致死、致残率及较高的发病率,因此预防和治疗十分重要。

研究发现,外泌体中的mRNA和microRNA(miRNA)可从一个细胞转移到另一个细胞中,并在新的细胞中发挥功能。间充质干细胞来源外泌体可通过减轻炎症反应并且促进血管新生和神经发生,从而有效促进脑卒中后身体功能的恢复。

近年来,随着对外泌体研究的深入,已证实外泌体调控的细胞间信息交流过程也广泛参与了脑血管系统的生理、病理过程,并在脑卒中疾病发生发展机制中扮演着重要的角色。

· MSCs-Exo含有多种神经源性和血管生成因子,用于治疗脑卒中

· 外泌体穿过血脑屏障对脑卒中发挥治疗作用,运送内容物至靶细胞调节靶基因

· 外泌体将所含miRNAs转移至受体细胞达到治疗目的

MSCs-Exo应用糖尿病治疗

目前,全世界约有4.25亿糖尿病患者。糖尿病是一种慢性疾病,是由于胰岛素缺乏而导致的血糖异常升高。持续的高血糖会诱导糖尿病的发生,从而降低了患者的生活质量,给全球的卫生系统带来了相当大的负担。

II型糖尿病(T2DM)是糖尿病中最为常见的类型,大约占90%左右,其特点是胰岛素缺乏的同时,伴有胰岛素作用靶组织出现不同程度的胰岛素抵抗,而且大多患者有肥胖症状。

除此以外还有其他类型的糖尿病,比如由于β细胞的自身免疫破坏导致的胰岛素绝对缺乏形成的I型糖尿病(T1DM)、由于β细胞关键的功能基因发生突变导致的年轻的成年发病型糖尿病(MODY),以及成人隐匿性自身免疫性糖尿病(LADA)等。

目前治疗糖尿病药物很难保证血糖的稳态,血糖的波动导致并发症的控制并不理想。因此,提供一种易于检测的生物标志物,尽早的发现血糖的异常波动,有效预防危及生命的并发症的发生发展十分重要。

近年来,外泌体(exosomes  Exos)不仅被认为是代谢性疾病的生物标志物,而且与疾病的发病的病因有关。来源于糖尿病患者的外泌体中的miRNA可以监测病情的发展情况,使人类对于糖尿病有更加深入的了解。

(图片来源于网络)

外泌体富含 mRNAs、microRNAs、lncRNAs 和蛋白质等,可以介导细胞增殖、细胞分化、细胞存活、 免疫调节与组织再生。外泌体还能够通过血液 循环到达机体的各个组织与器官,释放内容物影响细胞的生理病理状态,与多种疾病的发生发展密切相关。

· 改善糖耐量,提高胰岛素敏感性

· 促进受损胰腺β细胞修复再生

· 外泌体治疗糖尿病视网膜病变

· 外泌体治疗糖尿病肾病

· 外泌体治疗糖尿病心血管并发症

随着医学科技的发展,无数人在探索,中国的学者对间充质干细胞相关研究数量和成果已经颇有成就,相信在不远的将来,定能成为一棵参天大树。致敬每一位学者,是他们的付出彰显着干细胞的魅力。

ANEXT安龄生物目前掌握了外泌体细胞修复药物和外泌体作为药物递送载体的两大工业化生产工艺及核心技术,致力于打造世界的细胞外泌体工厂,通过外泌体治疗成为行业领导者,为全人类的健康献出一份力量。

(ANEXT安龄生物科技集团)

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