近日，學(xué)者在國際期刊《Biotechnology Reports 》發(fā)表綜述，詳細(xì)介紹了間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體在癌癥及衰老相關(guān)疾病的治療研究中的最新進(jìn)展，從外泌體的來源和組成、藥物傳遞效果、免疫調(diào)節(jié)特性、腫瘤治療以及延緩衰老等方面的應(yīng)用進(jìn)行闡述，認(rèn)為間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體有潛力成為一種新興的腫瘤治療方案，以及成為抗衰老研究的新風(fēng)向。

間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體

未來醫(yī)療的新風(fēng)口

近年來，在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)已廣泛應(yīng)用，許多研究都證實(shí)，MSCs的作用機(jī)理之一是其在組織微環(huán)境中以外泌體的形式分泌旁分泌因子。目前，間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體已成為了醫(yī)療領(lǐng)域的新研究熱點(diǎn)。

外泌體可以定義為細(xì)胞的動態(tài)生物成分，除了細(xì)胞間的通訊和分子貨物的跨細(xì)胞運(yùn)輸外，外泌體還參與了一系列維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的功能，這包括通過影響腫瘤微環(huán)境(TME)、血管生成、轉(zhuǎn)移和免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)來影響腫瘤的發(fā)生等。

外泌體可以來自骨髓、臍帶、胎盤、脂肪組織和成纖維細(xì)胞等。利用外泌體進(jìn)行治療研究，由于沒有細(xì)胞體的轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)化或損傷，因此可以避免對受體細(xì)胞或靶組織產(chǎn)生不良影響。近年來，間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體在椎間盤退行性變、癌癥、心血管疾病和肝纖維化等疾病治療中均有涉及[1]，并且取得了積極進(jìn)展！

干細(xì)胞外泌體作為腫瘤抑制劑

一種新興的抗腫瘤方案

既往研究發(fā)現(xiàn)，外泌體作為一把雙刃劍，既可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，也可抑制腫瘤細(xì)胞增殖，因此，如何使得外泌體為我們所用，成為一種新型抗腫瘤方案是當(dāng)下的研究重點(diǎn)。

目前，來源于正常人間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體已被證明可以避免卡波西肉瘤、卵巢腫瘤和肝癌細(xì)胞系的增殖和促進(jìn)其凋亡。關(guān)于其中的機(jī)制，目前尚處于研究的起步階段，一些結(jié)果表明，間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體可能在腫瘤微環(huán)境內(nèi)提供了一個(gè)重要的細(xì)胞間通訊媒介，并通過轉(zhuǎn)移抗血管生成分子來抑制腫瘤血管生成過程。

圖片來自文獻(xiàn)[1]

外泌體是天然的納米級脂質(zhì)雙層組合物，其免疫原性較低，生物相容性較好，是藥物遞送的絕佳選擇。

目前許多研究正嘗試將間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體與化療藥物相結(jié)合，充分發(fā)揮二者功效，以精準(zhǔn)狙擊腫瘤細(xì)胞。

現(xiàn)有證據(jù)支持，在動物模型中，外泌體聯(lián)合化療藥物遞送比游離化療藥物更能增強(qiáng)抗腫瘤效果。例如，一種名為阿霉素的化療藥物，用于治療血液惡性腫瘤和其他腫瘤。在小鼠模型上的活體實(shí)驗(yàn)表明[2]，與脂質(zhì)體傳遞或游離阿霉素相比，外泌體包裹的阿霉素顯著縮小了結(jié)腸腺癌的腫瘤大小。

?

圖片來自文獻(xiàn)[2]

干細(xì)胞外泌體

抗衰老研究的新風(fēng)向

衰老是人一生必然要經(jīng)歷的過程，隨著科技的發(fā)展以及人們生活水平的提升，如何延緩衰老成為人人關(guān)注的話題。皮膚作為人體最外層的器官，它的衰老最受到人們的在意。

皮膚衰老是由于內(nèi)部因素及外部遺傳因素引起真皮成纖維細(xì)胞增殖的改變，增加基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）對現(xiàn)存皮膚的降解，減少其修復(fù)以及抑制膠原合成，進(jìn)一步降低皮膚再生能力。

研究發(fā)現(xiàn)[3]，用干細(xì)胞分泌的外泌體進(jìn)行處理可防止真皮成纖維細(xì)胞（HDF）的損傷并降低由紫外線輻射觸發(fā)的 MMP 的高表達(dá)。此外，還觀察到 1 型膠原蛋白表達(dá)水平的恢復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)共同彰顯了干細(xì)胞衍生的外泌體在治療皮膚衰老方面的巨大潛力。

圖片來自文獻(xiàn)[3]

除了皮膚老化這一外在表現(xiàn)，衰老同時(shí)伴隨著內(nèi)在多器官系統(tǒng)功能的退化，心血管系統(tǒng)便是其中最常受累的一部分，如常見的心衰，心梗，高血壓及動脈粥樣硬化等疾病。

干細(xì)胞憑借其強(qiáng)大的再生，抗炎及免疫調(diào)節(jié)等特性在這些疾病中備受關(guān)注。對于心臟疾病，間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體具有抗炎、抗心臟重塑及促進(jìn)心肌細(xì)胞再生的作用。對于動靜脈等脈管系統(tǒng)，間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體具有促進(jìn)新生血管形成及抑制舊血管重塑的作用[4]。

圖片來自文獻(xiàn)[4]

干細(xì)胞外泌體

下一代靶向藥載體

干細(xì)胞分泌的外泌體是近年來的一大研究熱點(diǎn)，不僅在癌癥及衰老相關(guān)疾病中顯示出有益作用，同時(shí)在骨與軟骨再生，傷口愈合等方面同樣碩果累累。

目前，有多項(xiàng)相關(guān)臨床試驗(yàn)已經(jīng)起步，有些研究正在驗(yàn)證干細(xì)胞外泌體治療疾病的安全性與有效性，有些在探討優(yōu)化外泌體的分離、運(yùn)輸及保存等流程。

未來，外泌體可能代表了下一代靶向給藥工具，通過與不同藥物結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)藥物精準(zhǔn)靶向病灶，為精準(zhǔn)個(gè)性化治療提供更加高效的新工具。

相信隨著研究的進(jìn)一步深入，外泌體必定會實(shí)現(xiàn)其造福人類的使命！

參考文獻(xiàn)：

[1]Muralikumar M, Manoj Jain S, Ganesan H, Duttaroy AK, Pathak S, Banerjee A. Current understanding of the mesenchymal stem cell-derived exosomes in cancer and aging.?Biotechnol Rep (Amst). 2021;31:e00658. Published 2021 Jul 12.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34377681/

[2] Bagheri E, Abnous K, Farzad SA, Taghdisi SM, Ramezani M, Alibolandi M. Targeted doxorubicin-loaded mesenchymal stem cells-derived exosomes as a versatile platform for fighting against colorectal cancer.?Life Sci. 2020;261:118369.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32882265/

[3] Oh M, Lee J, Kim YJ, Rhee WJ, Park JH. Exosomes Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells Ameliorate the Aging of Skin Fibroblasts.?Int J Mol Sci. 2018;19(6):1715. Published 2018 Jun 9.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29890746/

[4] Huang L, Ma W, Ma Y, Feng D, Chen H, Cai B. Exosomes in mesenchymal stem cells, a new therapeutic strategy for cardiovascular diseases?.?Int J Biol Sci. 2015;11(2):238-245. Published 2015 Jan 12.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25632267/