間充質干細胞外泌體的研究進展

間充質干細胞(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,調節免疫應答。近年來,研究發現,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,可以轉運核酸、脂質和蛋白質,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定,體內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。

基本的特征

1980年發現的外泌體(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、膜聯蛋白（Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ和 Ⅵ）及 一些信號轉導蛋白和組織相融性抗原。

提取﹑保存和鑒定

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

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釋放的關鍵因子之一,具有MSCs相似的功能,可以調節受體細胞的活性,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型轉變,此外,還能調節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淋巴細胞轉化為調節性T細胞,從而發揮免疫促進作用。

2. MSCs-Exo在腫瘤微環境中的應用

MSCs-Exo在腫瘤的發生、血管生成和轉移中的作用,研究者們持有不同的觀點。Qi等人的研究發現,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移;MSCs- Exo將mRNAs和 miRNAs轉運到靶細胞并誘導內皮細胞增殖,從而促進血管生成和毛細血管網絡的形成,而胎盤MSCs-Exo已被證明可促進胎盤微血管內皮細胞遷移和血管形成。

3. MSCs-Exo在神經損傷中的應用

MSCs-Exo可以將許多遺傳物質、神經營養因子和蛋白質傳遞到軸突,恢復微環境的穩態,調節軸突再生、促進神經形成和血管生成。

4. MSCs-Exo 在肝損傷和腎損傷中的應用

在肝臟疾病相關實驗研究中，MSCs-Exo 也表現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 在外泌體內的表達可用于子癇早期診斷；體外模擬腦缺血微環境，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、腦中風和骨關節炎等疾病；此外，因 MSCs-Exo *的生物結構還可將其作為藥物載體發揮治療作用。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。

總而言之，隨著對外 泌體的深入研究，外泌體將有可能替代 MSCs 用于臨床協助疾病的治療和診斷。