外泌體是從細(xì)胞中自然釋放的顆粒。這些顆粒負(fù)責(zé)細(xì)胞間的通訊。這些信使細(xì)胞具有釋放生長(zhǎng)因子和其他有益過(guò)程的能力。

干細(xì)胞外泌體：生物學(xué)功能、臨床潛力和效用

外泌體

外泌體是從細(xì)胞中自然釋放的信使顆粒。這些顆粒負(fù)責(zé)細(xì)胞間的通訊。外泌體將遺傳信息和蛋白質(zhì)攜帶到全身細(xì)胞，為細(xì)胞之間的通訊創(chuàng)造路徑。這些信使細(xì)胞可以釋放生長(zhǎng)因子和其他有益過(guò)程。

也稱為細(xì)胞外囊泡（從無(wú)法復(fù)制的細(xì)胞中自然釋放的顆粒），它們負(fù)責(zé)細(xì)胞間的通訊。在不連續(xù)的封閉膜系統(tǒng)（也稱為中間內(nèi)吞室）融合后，外泌體自然從細(xì)胞中釋放出來(lái)。盡管外泌體與胞外體的大小大致相同 (40-100 nm)，但它們是不同種類的囊泡。

當(dāng)用于外泌體治療時(shí)，這些生物分子可以專門(mén)針對(duì)刺激體內(nèi)所需的反應(yīng)。這種創(chuàng)新療法在各種醫(yī)學(xué)應(yīng)用中顯示出巨大的前景，包括癌癥治療、組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)。

假設(shè)您正在考慮對(duì)某種疾病進(jìn)行外泌體治療。在這種情況下，重要的是要研究并咨詢合格的醫(yī)療保健專業(yè)人員，以確定此選項(xiàng)是否適合您。

什么是外泌體？

外泌體是直徑約30至200nm的微小單膜細(xì)胞器，從快速生長(zhǎng)的細(xì)胞（包括干細(xì)胞、t細(xì)胞和b細(xì)胞，甚至癌細(xì)胞）中大量釋放。

外泌體包含一系列膜相關(guān)蛋白、脂質(zhì)、核酸和糖綴合物，并被認(rèn)為通過(guò)旁分泌效應(yīng)促進(jìn)細(xì)胞間通訊。干細(xì)胞也可以使用外泌體來(lái)檢測(cè)它們的環(huán)境并修復(fù)受損組織。  

外泌體來(lái)源于哪里？

外泌體來(lái)源于體內(nèi)的細(xì)胞。許多細(xì)胞產(chǎn)生并釋放它們，包括免疫細(xì)胞、t細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、癌細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和神經(jīng)元。外泌體通過(guò)胞吐作用在細(xì)胞內(nèi)形成，在此期間細(xì)胞的內(nèi)體（細(xì)胞內(nèi)小的膜結(jié)合隔室）與細(xì)胞膜融合并將其內(nèi)容物釋放到細(xì)胞外空間。

一旦它們被釋放到細(xì)胞外空間，外泌體就會(huì)被其他受體細(xì)胞吸收并影響它們的功能。這個(gè)過(guò)程被認(rèn)為在細(xì)胞間通訊中發(fā)揮作用，并且正在研究作為各種分子（包括蛋白質(zhì)、RNA 和 DNA）在靶細(xì)胞之間轉(zhuǎn)移的潛在機(jī)制。

已發(fā)現(xiàn)細(xì)胞來(lái)源的外泌體含有各種類型的分子，例如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和遺傳物質(zhì)，這些分子對(duì)產(chǎn)生它們的細(xì)胞具有特異性。這些外泌體可以被其他細(xì)胞吸收，即使它們遠(yuǎn)離外泌體釋放的地方。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，外泌體中的分子可以改變受體細(xì)胞的功能。

什么是外泌體的生物學(xué)功能？

外泌體被認(rèn)為在調(diào)節(jié)復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)通路中發(fā)揮作用，研究表明它們?cè)隗w內(nèi)可能具有多種功能。一些研究表明，外泌體可能參與免疫系統(tǒng)對(duì)感染的反應(yīng)以及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和運(yùn)作。

例如，外泌體已被證明含有多種免疫相關(guān)分子，如細(xì)胞因子和抗原，并通過(guò)影響受體細(xì)胞參與免疫系統(tǒng)對(duì)感染的反應(yīng)。

外泌體也被證明參與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能。已發(fā)現(xiàn)它們含有多種對(duì)神經(jīng)元的發(fā)育和維持很重要的分子，例如生長(zhǎng)因子和信號(hào)蛋白。此外，外泌體參與神經(jīng)元與神經(jīng)系統(tǒng)中其他細(xì)胞之間的通訊。

研究表明外泌體主要是信使分子機(jī)制

根據(jù)2019年發(fā)表在《細(xì)胞與生物科學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究，外泌體是多泡體與質(zhì)膜融合后釋放到周圍體液中的納米級(jí)囊泡。源自靶細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡顯示出攜帶細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和遺傳物質(zhì)的貨物，并且可以被遠(yuǎn)離它們釋放的鄰近或遠(yuǎn)處細(xì)胞選擇性地吸收，從而根據(jù)其生物活性化合物重新編程受體細(xì)胞。⁽³⁾

什么是干細(xì)胞外泌體療法？

外泌體療法涉及使用外泌體，即由干細(xì)胞自然產(chǎn)生的小囊泡，將治療分子遞送至體內(nèi)的特定細(xì)胞。這些外泌體包含一系列生物分子，包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)，可用于靶向特定細(xì)胞并引發(fā)所需的反應(yīng)。這是一種正在探索各種潛在應(yīng)用的新療法。

外泌體療法在美國(guó)越來(lái)越受歡迎。一些醫(yī)生認(rèn)為外泌體的給藥可能有好處，但證明安全性和有效性的數(shù)據(jù)很少。該理論可能源于表明間充質(zhì)干細(xì)胞和外泌體對(duì)健康有益之間存在聯(lián)系的研究。外泌體是從間充質(zhì)干細(xì)胞中自然釋放出來(lái)的，MSCs是所有細(xì)胞中外泌體含量最高的。

這些研究（概述如下）認(rèn)為外泌體可能具有治療能力，但研究人員尚未發(fā)現(xiàn)確鑿證據(jù)。此類治療的合法性也存在監(jiān)管問(wèn)題，尤其是當(dāng)外泌體制備方案涉及從間充質(zhì)干細(xì)胞中提取時(shí)。

為什么對(duì)干細(xì)胞外泌體療法越來(lái)越感興趣？

根據(jù) 2016 年 James R Edgar 及其同事進(jìn)行的一項(xiàng)研究，我們可能會(huì)看到人們對(duì)外泌體療法的興趣增加，原因如下：

• 外泌體被認(rèn)為提供了一種細(xì)胞間通訊和細(xì)胞間大分子傳遞的方式
• 外泌體被認(rèn)為在蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、mRNA、miRNA 和 DNA 的傳播中發(fā)揮作用，并且是多種疾病發(fā)展的促成因素
• 外泌體已被提議作為藥物的有用載體，因?yàn)樗鼈冇杉?xì)胞膜而不是合成聚合物組成，因此宿主可以更好地耐受

干細(xì)胞療法和干細(xì)胞外泌體有什么區(qū)別？

干細(xì)胞和外泌體是兩種不同類型的細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)品，正在研究它們?cè)卺t(yī)學(xué)治療中的潛在用途。以下是兩者之間的一些主要區(qū)別：

起源：干細(xì)胞是未分化的細(xì)胞，具有發(fā)育成多種特殊細(xì)胞類型的能力。它們存在于人體的各種組織中，可以在實(shí)驗(yàn)室中分離和培養(yǎng)。另一方面，外泌體是由體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生和釋放的小的膜結(jié)合囊泡。它們通過(guò)稱為胞吐作用的過(guò)程在細(xì)胞內(nèi)形成，在此過(guò)程中，細(xì)胞的內(nèi)體（細(xì)胞內(nèi)小的膜結(jié)合隔室）與細(xì)胞膜融合并將其內(nèi)容物釋放到細(xì)胞外空間。

功能：干細(xì)胞具有分化成多種特殊細(xì)胞類型的能力，并且正在研究它們?cè)谠偕t(yī)學(xué)中的潛在用途。另一方面，外泌體被認(rèn)為在細(xì)胞間通訊中發(fā)揮作用，并被提議作為各種生理和病理過(guò)程的潛在介質(zhì)。已發(fā)現(xiàn)它們含有多種生物分子，包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)，并參與這些分子在細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移。

潛在的治療應(yīng)用：正在研究干細(xì)胞在廣泛醫(yī)學(xué)治療中的潛在用途，包括受損組織和器官的修復(fù)和再生。另一方面，正在探索外泌體作為將治療分子遞送至體內(nèi)特定細(xì)胞的潛在手段。它們已被提議作為多種疾病的潛在治療方法，包括癌癥、神經(jīng)退行性疾病和心血管疾病。

干細(xì)胞是促進(jìn)外泌體分泌的流行治療工具

干細(xì)胞療法已顯示出治療慢性炎癥、自身免疫性疾病、纖維肌痛、退行性疾病和萊姆病的特殊潛力。這些病癥通常以炎癥為特征，并且已發(fā)現(xiàn)外泌體具有抗炎特性，這使其成為一種有前途的治療選擇。

外泌體由人體中多種類型的細(xì)胞產(chǎn)生和釋放，包括免疫細(xì)胞、癌細(xì)胞和干細(xì)胞。雖然它們?cè)诩?xì)胞間通訊中的作用已經(jīng)確立，但外泌體的確切功能仍未完全了解。需要進(jìn)一步研究以充分了解外泌體在健康和疾病中的作用。

總的來(lái)說(shuō)，干細(xì)胞和外泌體是不同類型的供體細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)品，正在研究它們?cè)卺t(yī)學(xué)治療中的潛在用途。干細(xì)胞具有引發(fā)積極免疫反應(yīng)的能力，而樹(shù)突狀細(xì)胞衍生的外泌體更多地充當(dāng)信使細(xì)胞將脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。  

干細(xì)胞外泌體療法

外泌體療法是一種新的醫(yī)學(xué)療法，它利用稱為外泌體的微小囊泡將治療分子遞送至體內(nèi)的特定細(xì)胞。這些由干細(xì)胞自然產(chǎn)生的外泌體含有多種生物分子，包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)，可用于靶向特定細(xì)胞并刺激所需的反應(yīng)。

外泌體療法已在廣泛的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中顯示出前景，包括癌癥治療、組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)。這是一個(gè)令人興奮的研究領(lǐng)域，有可能徹底改變我們處理許多疾病和病癥的方式。

如果您有興趣了解更多關(guān)于外泌體療法的信息，請(qǐng)務(wù)必進(jìn)行研究并咨詢合格的醫(yī)療保健專業(yè)人員，以確定該治療方案是否適合您。

“已發(fā)現(xiàn)外泌體具有調(diào)節(jié)復(fù)雜細(xì)胞內(nèi)通路的特性，這促使人們探索它們?cè)谥委煾鞣N疾病（包括神經(jīng)退行性疾病和癌癥）中的潛在用途。它們能夠改變特定細(xì)胞的活性體內(nèi)通路使外泌體成為適用于多種疾病的有前途的治療選擇。”

外泌體和干細(xì)胞

間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 可以自我更新，并且可以從各種組織中分離出來(lái)。由于它們具有多種生物學(xué)功能，包括：分化、組織修復(fù)、抗炎和免疫調(diào)節(jié)特性。源自間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 的外泌體在2010年的一項(xiàng)研究中首次得到研究，表明MSC能夠產(chǎn)生比其他細(xì)胞更多的外泌體。⁽²⁾

據(jù)Zhang介紹，外泌體參與細(xì)胞間的通訊，一些研究人員假設(shè)它們是MSC的旁分泌效應(yīng)物。許多類型的細(xì)胞都會(huì)分泌外泌體，包括T細(xì)胞和B細(xì)胞、癌細(xì)胞和干細(xì)胞。盡管外泌體對(duì)于細(xì)胞通訊至關(guān)重要，但它們的功能仍然未知。

間充質(zhì)干細(xì)胞自然分泌外泌體

間充質(zhì)干細(xì)胞可能具有修復(fù)組織、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和促進(jìn)患者抗炎反應(yīng)的能力。在國(guó)際分子科學(xué)雜志上發(fā)表的一篇文章中，張等人。聲明“一些研究報(bào)告說(shuō)外泌體具有與 MSCs 相似的功能；然而，這些機(jī)制仍未被完全理解，并且仍存在爭(zhēng)議。” ⁽²⁾

“鑒于MSC的優(yōu)點(diǎn)，外泌體在未來(lái)的研究中作為一種可控、可管理和可行的方法具有很大的前景。然而，基于外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組的復(fù)雜性，它們可能的機(jī)制和確切的組成需要進(jìn)一步研究。” 間充質(zhì)干細(xì)胞可以產(chǎn)生大量的外泌體。源自間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體有可能用作藥物或基因遞送的載體或促進(jìn)細(xì)胞治療。⁽²⁾

該研究得出結(jié)論認(rèn)為外泌體有希望，但在能夠考慮單獨(dú)使用外泌體作為潛在治療選擇之前需要進(jìn)行更多研究。

外泌體抗衰老療法

美國(guó)的診所正在歡呼用于抗衰老的外泌體療法作為一種新的靈丹妙藥。其中一些實(shí)體指出，外泌體在對(duì)抗某些疾病方面比MSC更有效。這些說(shuō)法存在一些問(wèn)題；首先，在不將MSCs引入患者體內(nèi)的情況下，缺乏支持外泌體功效的數(shù)據(jù)。其次，美國(guó)對(duì)外泌體存在監(jiān)管擔(dān)憂，可能會(huì)促進(jìn)使用外泌體作為提供細(xì)胞療法的一種方式，同時(shí)避免FDA規(guī)定的法律限制。雖然外泌體可能有一些好處，但它們?nèi)匀淮蠖辔幢怀浞盅芯亢臀粗?/p>

外泌體療法和FDA

使用擴(kuò)增的MSC進(jìn)行治療主要未獲得美國(guó)FDA的授權(quán)。這些細(xì)胞需要獲得FDA的批準(zhǔn)，并需要提交研究新藥申請(qǐng) (IND)。這些法規(guī)與外泌體療法的普及直接相關(guān)。美國(guó)的監(jiān)管環(huán)境和不同療法之間的差異可以使銷售和管理外泌體的診所受益，因?yàn)樗赡芨菀桌@過(guò)361HCT/P’S的第4條標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

外泌體療法最終可能會(huì)在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占有一席之地，但就目前而言，使用外泌體進(jìn)行治療的開(kāi)發(fā)似乎仍處于早期階段。從人類受試者的臨床研究中獲得可靠數(shù)據(jù)至關(guān)重要，這些數(shù)據(jù)可以證明這些外泌體產(chǎn)品在功能上有效。

參考資料：

(1) Edgar, James R. “Q&A: What Are Exosomes, Exactly?” BMC Biology, BioMed Central, 13 June 2016, https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-016-0268-z.

(2) Yu, Bo, et al. “Exosomes Derived from Mesenchymal Stem Cells.” International Journal of Molecular Sciences, vol. 15, no. 3, July 2014, pp. 4142–4157., doi:10.3390/ijms15034142.

(3) Zhang, Y., Liu, Y., Liu, H., & Tang, W. H. (2019, February 15). Exosomes: Biogenesis, biologic function and clinical potential – cell & bioscience. BioMed Central. Retrieved February 3, 2022, from https://cellandbioscience.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13578-019-0282-2

(4) Pegtel DM, Gould SJ. Exosomes. Annu Rev Biochem. 2019 Jun 20;88:487-514. doi: 10.1146/annurev-biochem-013118-111902. PMID: 31220978.

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