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干细胞外泌体与五大疾病的医治研究进展

2020-01-21 03:36:34  阅读:9830+ 作者:责任编辑。陈微竹0371

1月上旬,国际上生物技术公司Aegle Therapeutics的干细胞外泌体临床实验获得了400万美元的融资,用以医治孤儿疾病营养不良性表皮松解症。

这项临床研讨使用同种异体骨髓来历的间充质干细胞排泄的细胞外囊泡,包括外泌体,用于医治营养不良性大疱性表皮松解症,这是一种稀有的儿科皮肤起泡疾病。该研讨的要害便是外泌体,临床前研讨标明,外泌体带着特定的蛋白质和mRNA,或许证明对营养不良性大疱性表皮松解症的医治至关重要。

那么,什么是外泌体呢?

细胞外囊泡是蛋白质、mRNA、miRNA和脂质运输来完结细胞间通讯通路的重要前言,根据它们的巨细和发作分为三类,包括外泌体、微泡和凋亡小体。其间,外泌体是直径大约为40-100nm的包装囊泡,由多种细胞排泄,内含有特定的蛋白质、脂质、细胞因子或遗传物质[1]。来历于不同的安排的外泌体不只具有其特异性蛋白分子,而且还包括其行使功用的要害分子。

近年来,跟着外泌体研讨的不断深化,它的使用现已触及肿瘤医治范畴、医学根底和免疫范畴、寄生虫范畴;临床研讨上已触及心血管体系、内排泄代谢体系等。

外泌体与心血管疾病

近年来,干细胞源性外泌体的心脏维护机制已成为研讨热门。渐渐的变多的研讨证明,干细胞源性外泌体具有与干细胞类似的心脏维护功用,能促进血管生成,削减细胞凋亡,削减应激带来的损害。

与干细胞比较,外泌体更安稳,较少引起受体细胞的骤变以及免疫排挤反响,有望成为医治心血管疾病的有用办法。

2015年的一项研讨[2]发现,间充质干细胞源性外泌体移植后能显着进步心肌细胞的存活率,并能抗心肌细胞损害,促进重生血管构成,改进心脏功用。

其他研讨[3]也证明了间充质干细胞源性外泌体具有抗炎、抗心肌细胞凋亡、促进心肌细胞再生的效果。

在这些研讨结果被发现之前,2011年的一项随机对照实验[4]标明间充质干细胞源性外泌体中的miR-133与miR-328或许可以用于急性心肌梗死的前期确诊。

【该研讨选用RT-PCR的办法检测2组外周血间充质干细胞源性外泌体中miR-133与miR-328的水平。发现实验组中miR-133水平较对照组升高了4.4倍,实验组中miR-328水平较对照组升高了10.9倍。在急性心肌梗死后第7天,实验组的miR-133与miR-328康复至与对照组相同的水平。该研讨标明间充质干细胞源性外泌体中的miR-133与miR-328或许可以用于急性心肌梗死的前期确诊。】

外泌体与肿瘤

近年来将间充质干细胞作为细胞载体参加肿瘤靶向医治的研讨显现,基因修饰后的间充质干细胞可在抵达肿瘤或炎症部位后,继续安稳地发作医治因子发挥肿瘤抑制效果,为肿瘤免疫细胞医治供给了新的或许。

而近些年的研讨发现,间充质干细胞对肿瘤的调理效果也可通过旁排泄外泌体介导。外泌体能将RNA转运到特定的靶细胞中,在肿瘤微环境的构成、肿瘤的侵袭与搬运、肿瘤细胞免疫、肿瘤乏氧环境、肿瘤血管生成、肿瘤干细胞等方面均发挥重要的效果。

2017年的一项研讨[5]报导别离搜集 26 例健康成人、29 例肺结核患者与 94 例肺癌患者为实验目标,提取其血清外泌体 miRNA 并展开临床查验,研讨结果显现出血清外泌体 miR-21 有助于肺癌的临床检出,并提出将其作为确诊标志物可活跃改进肺癌的确诊效果。

同年,还有研讨[6]报导点评了三阴乳腺癌细胞受脂肪干细胞来历外泌体的影响状况,实验剖析体现脂肪干细胞来历外泌体可以对三阴乳腺癌细胞搬迁构成显着促进效果,但并未影响其细胞增殖,而且在阿霉素耐药方面无显着效果。

外泌体与糖尿病

当时已有研讨[7]将外泌体引进糖尿病范畴,为该范畴的研讨打开了新的局势,糖尿病与外泌体的联系已遭到广泛重视。

研讨[8]标明,外泌体参加了糖尿病及其相关并发症的发作与开展,它不但可以作为糖尿病前期确诊和分期的生物学符号,还可作为糖尿病医治的靶点,更重要的是可以监测糖尿病患者对医治的反响,为施行糖尿病的个体化医治供给根据。

外泌体与骨关节炎相关疾病

在曩昔的十几年中,跟着外泌体的发现、判定和研讨的深化,除了许多研讨发现病理状况下细胞排泄的外泌体关于骨关节炎疾病的病理生理进程具有及其重要的效果之外,还发现了外泌体作为杰出的生物信号传递因子,具有愈加强壮的软骨再生修正的使用潜能。

在2017年的一项研讨[9]中发现,脂肪来历的间充质干细胞可以对关节软骨发挥抗炎和细胞维护效果。研讨者在用白细胞介素影响的软骨细胞中参加含有外泌体的间充质干细胞来历的条件培养基,结果标明,间充质干细胞来历的外泌体可以下调变老相关的 β-半乳糖苷酶活性,而且削减了炎症介质的发作。此研讨标明间充质干细胞来历的外泌体对反常的软骨细胞代谢起到了活跃效果。

外泌体与皮肤疾病

近年来,研讨人员将外泌体与皮肤疾病联系起来,发现外泌体不只参加皮肤生理、病理进程,如调理皮肤微环境中促炎细胞因子排泄,促进皮肤残缺处血管重生及胶原堆积,以及调理皮肤成纤维细胞增殖分解,一起还在皮肤微环境发作病变时发挥特异性信息传递效果,从而促进增生性瘢痕、皮肤硬化及皮肤黑色素瘤等皮肤疾病的发作。

研讨[10]标明,使用人脐带间充质干细胞排泄的外泌体对严峻烧伤诱导的过度炎症具有显着的有利效果。最近研讨人员发现外泌体可用于皮肤创伤后的创伤愈合,且能有用防治增生性瘢痕、黑色素瘤等皮肤疾病,为外泌体的研讨方向供给了一个簇新的方向。

展望

间充质干细胞源性外泌体具有分解潜能高、移植后存活率高、无显着不良反响等长处,且含有很多且品种繁复的蛋白质、细胞因子和生物活性物质。在抗心肌细胞凋亡、抗心肌细胞损害、促进重生血管构成和抗炎等方面具有及其重要的效果。在防治急性心肌梗死、高血压、心力衰竭和心肌病等方面具有必定的使用远景。

干细胞来历的外泌体在心血管体系、外伤性脑损害、肌肉骨骼体系、肝损害、肾损害等方面都展现出强壮的修正再生和维护才能,因此外泌体有望成为再生医学“无细胞”医治的一种新式的修正东西,打破不可逆损害这一修正妨碍,使再生成为或许。

参考文献:

[1]干细胞来历外泌体在骨关节炎的病理生理开展进程的效果和确诊医治的研讨进展

[2]Embryonic Stem Cell-Derived Exosomes Promote Endogenous Repair Mechanisms and Enhance Cardiac Function Following Myocardial Infarction.

[3]Exosomes in Mesenchymal Stem Cells, a New Therapeutic Strategy for Cardiovascular Diseases?

[4]Circulating MicroRNAs are Promising Novel Biomarkers of Acute Myocardial Infarction.

[5]血清外泌体miR-21在肺癌中的表达水平及其确诊效能

[6]脂肪干细胞来历的外泌体对三阴乳腺癌细胞生物学行为的影响

[7]Extracellular vesicle-mimetic nanovesicles transport LncRNA-H19 as competing endogenous RNA for the treatment of diabetic wounds.

[8]Primary human and rat β-cells release the intracellular autoantigens GAD65, IA-2, and proinsulin in exosomes together with cytokine-induced enhancers of imunity.

[9]Extracellular Vesicles from Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells Downregulate Senescence Features in Osteoarthritic Osteoblasts.

[10]Exosome Derived From Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell Mediates MiR-181c Attenuating Burn-induced Excessive Inflammation.

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