第四军医大学西京医院烧伤与皮肤外科的科研团队在行业权威期刊《Exp Cell Res.》上发表了题为Cell-free therapy based on adipose tissue stem cell-derived exosomes promotes wound healing via the PI3K/Akt signaling pathway(基于脂肪组织干细胞来源的外泌体的无细胞疗法通过PI3K/Akt信号通路促进伤口愈合)的研究报告。
该报告指出,外泌体被成纤维细胞吸收,与未经外泌体处理的细胞行为相比,其在细胞增殖和迁移方面表现出显著的剂量依赖性增加。更重要的是,在用外泌体刺激后,成纤维细胞中I型胶原(Col 1)、III型胶原(Col 3)、MMP1、bFGF和TGF-β1的mRNA和蛋白水平都增加了。此外,外泌体显著加速体内伤口愈合,并增加体外p-Akt/Akt水平。然而,Ly294002减轻了这些外泌体诱导的变化,表明来自外泌体可以促进和优化体外和体内的胶原沉积,并通过PI3K/Akt信号通路进一步促进伤口愈合。
结论:这项研究表明,外泌体可以促进成纤维细胞的增殖和迁移,并通过PI3K/Akt信号通路优化胶原蛋白的沉积,从而进一步加速伤口愈合。结果表明,间充质干细胞可能通过释放外泌体促进伤口愈合,PI3K/Akt通路可能在这一过程中发挥作用。研究数据还表明,外泌体的临床应用可能为使用无细胞疗法加速全层皮肤伤口愈合和减少瘢痕形成带来新的曙光。
另外,研究发现神经酰胺因在维护皮肤角质层水合度及保护皮肤屏障中发挥着重要作用,现已成为抗衰、美白、保湿等方面的重要物质。皮下注射外泌体能够促进神经酰胺合成,改善皮肤干燥、开裂现象。这些研究充分表明,外泌体在防止皮肤老化方面具有应用前景。
外泌体的潜力并在保护皮肤光老化以及疤痕的修复方面也能发挥多种作用,研究显示,外泌体还可以降低氧化应激对细胞的损伤并减少细胞的衰老程度,延长寿命。在国际知名期刊《cells》的一篇文章中,详细介绍了这种间充质干细胞衍生的外泌体疗法。许多研究表明,间充质干细胞衍生的外泌体具有抗炎、抗衰老和伤口愈合作用。这意味着干细胞外泌体不仅可能有助于恢复衰老细胞活性,修复和治疗皮肤老化,还可以应用于各种疾病的治疗,如包括神经系统疾病、心血管疾病、免疫疾病、癌症等。
干细胞外泌体可减少细胞衰老程度,改善身体功能。来自《stem cells》的一篇论文,研究人员提取并纯化了间充质干细胞外泌体,与衰老的干细胞在同一培养皿进行培养,发现干细胞外泌体可以有效激活原本衰老的干细胞的生长。
这主要是因为干细胞外泌体中有着很高含量的PRDX1和PRDX2。作为一种主要位于细胞内具有氧化还原功能的抗氧化酶,它们可以有效减少衰老细胞内活性氧ROS水平,降低氧化应激对细胞的损伤并减少细胞的衰老程度。不仅如此,在另外一项动物研究中,研究人员每周将纯化的外泌体注射到雌性小鼠体内,发现纯化外泌体显著延长了老年小鼠的寿命,中位寿命甚至延长了10.2%。
研究人员表示,这是因为外泌体内含有一种烟酰胺磷酸脲基转移酶(eNAMPT),它可以促进体内NAD+水平提高,从而显著改善身体活动、睡眠质量、认知功能、葡萄糖代谢和光感受器功能,这再次表明外泌体可以作为一种潜在的抗衰老干预措施。总而言之,干细胞外泌体作为一种全新的无细胞治疗工具,可以通过其独特的miRNA、lncRNA和酶含量发挥着抗衰老作用。它们不仅具有减少组织中衰老细胞的巨大潜力,可以在人体机体创造促进再生环境以及保持组织稳态。同时,它对于各类疾病如阿尔茨海默氏症、1型糖尿病、胰腺癌、慢性肾病均可作为一种未来新的治疗策略。相比于传统的干细胞疗法,外泌体治疗不仅副作用更小,而且可应用范围十分广泛。
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