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间充质干细胞外泌体的研究进展

点击次数:227  发布时间:2021-01-19

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绀、认亦讯节功能.可抑制多种免等多种细胞的能力。MSCs不仅具有多向分化潜能,而且还具有免及润Tg eFM R)J有与疫细胞的性能,调节免疫应答。近年来,研究发现,来源于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汜,且径30~200 nm,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。

 
 
一、MSCs-Exo 的生物学特性

 基本的特征

1980年发现的外泌体(exosome)大多为微小囊泡,直径约为30~200 nm,在蔗糖溶液中的密度为1.10~1.18 g/mL,可由各种细胞分泌。MSCs-Exo不仅表达所有外泌体共同表达的蛋白标志物,还表达MSCs细胞膜表面的一些黏性分子(如: CD90、CD105、CD29、CD44、CD73 )。同时,也存在一些其他种类的蛋白如Alix、TSG101、肌动蛋白、微管蛋白、膜联蛋白(Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ和 Ⅵ)及 一些信号转导蛋白和组织相融性抗原。

提取﹑保存和鉴定

现有的外泌体提取及分离技术主要包括超速离心技术、超滤技术、聚乙二醇沉淀、免疫磁珠捕获技术以及微尺度和纳米尺度的微流控芯片技术,而这些技术在提取外泌体时都各有优缺点,选择提取方法时应根据分离原理、样本量及后续实验要求合理选择。

 

 
二、MSCs-Exo 在临床疾病治疗中的研究

1. MSCs-Exo在伤口愈合和皮肤再生中的应用

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。研究表明,MSCs-Exo可以促进受体巨噬细胞向抗炎M2型转变,此外,还能调节B淋巴细胞的活化、分化和增殖,并能抑制T淋巴细胞的增殖。MSCs-Exo还可将活化的T淋巴细胞转化为调节性T细胞,从而发挥免疫促进作用。

2. MSCs-Exo在肿瘤微环境中的应用

MSCs-Exo在肿瘤的发生、血管生成和转移中的作用,研究者们持有不同的观点。Qi等人的研究发现,骨髓中 MSCs-Exo能够通过激活骨肉瘤和胃癌细胞株中的Hedgehog信号通路,促进肿瘤的长;Vallabhaeni 等指出,MSCs-Exo通过传递miRNA-21和 miR- 34a,促进乳腺癌细胞的增殖和转移;MSCs- Exo将mRNAs和 miRNAs转运到靶细胞并诱导内皮细胞增殖,从而促进血管生成和毛细血管网络的形成,而胎盘MSCs-Exo已被证明可促进胎盘微血管内皮细胞迁移和血管形成。

3. MSCs-Exo在神经损伤中的应用

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。

4. MSCs-Exo 在肝损伤和肾损伤中的应用

在肝脏疾病相关实验研究中,MSCs-Exo 也表现出一定的保护和治疗作用。Du 等 研究证明人诱导的多能 MSCs-Exo 通过激活SPhks 和 s1p 信号通路保护肝脏免受肝缺血 / 再灌注损伤,促进细胞增殖。

5. MSCs-Exo 在其他疾病治疗中的应用

研究表明, MSCs-Exo 在其他疾病的诊断和治疗中也具有重要意义。通过分析 miRNA-136、miRNA-494 和 miRNA-495 在外泌体内的表达可用于子痫早期诊断;体外模拟脑缺血微环境,采用脑缺血组织提取物刺激 MSCs 提取其外泌体,以此获得的 MSCsExo 含有多种神经源性和血管生成因子,可用于治疗脑卒中;另外,MSCs-Exo对难治性黄斑裂孔也具有促愈合作用,并且 MSCs-Exo 还可用于治疗 1 型糖尿病、心脑血管疾病、脑中风和骨关节炎等疾病;此外,因 MSCs-Exo 特有的生物结构还可将其作为药物载体发挥治疗作用。所以,随着对MSCsExo 研究的深入,将促使其早日用于临床疾病的治疗。

 

 

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