細胞外泌體能抑制皮膚炎癥發(fā)展,延緩皮膚衰老

外泌體被大家愛稱為護膚圣品、再生醫(yī)學中的“顛覆性創(chuàng)新技術”、愛美人士的“青春之源”。在全民護膚的時代下,號稱抗衰界扛把子的外泌體,因為在輕醫(yī)美中近乎無創(chuàng)的操作,恢復期短,風險小,成本低,即做即走,越來越受消費者青睞,特別是利用外泌體抵抗皮膚炎癥,解決皮膚問題,成為目前輕醫(yī)美行業(yè)最熱門的項目之一。那么,外泌體在抗炎方面的機制是怎樣的呢?

 

首先,外泌體是一種細胞分泌的微小膜泡,具有脂質雙層膜結構,直徑大約為30-150nm(頭發(fā)絲的1/1000)。外泌體可以通過向靶細胞運輸蛋白、功能性mRNA和miRNA等,來發(fā)揮長距離的細胞通訊功能,能作為信號分子傳遞給其他細胞從而改變其他細胞的功能。外泌體具有一定的抗炎、舒緩作用,可以促進敏感肌和衰老肌膚的修復,加快皮膚活力再生。用外泌體抗炎,要明顯優(yōu)于用物理方法抗炎和藥物抗炎。因此,外泌體抗炎在化妝品領域及醫(yī)美領域也已經得到越來越多的應用。

 

不同于其他對單一皮膚問題針對性強的醫(yī)美項目,除了抗炎,外泌體的作用還有很多。外泌體有助于改善色素沉積、皮膚暗沉等問題。外泌體可直接進行滾針操作,絕大多數色斑、痘印、皮膚發(fā)黃等問題使用一次即有肉眼可見的效果。

 

另外,由于外泌體蘊含抗衰蛋白FN1、抗氧化抗炎蛋白APOE、抗衰老及DNA損傷修復蛋白NAMPT、“長壽蛋白”APOC3和緩解面部皮膚皺紋與松弛的ADIPOQ和AP2等抗衰蛋白,除了抗炎,外泌體還可以刺激膠原蛋白再生,延緩衰老。

 

美國抗衰老醫(yī)學研究會主席 Ronald Klatz 博士(抗衰老臨床醫(yī)學的先驅和主要權威人士之一)曾表示:“外泌體是干細胞技術的下一個發(fā)展方向”。相信未來,外泌體的應用會更加廣泛。

 

作為國內首批在輕醫(yī)美應用外泌體的企業(yè),自2014年成立,美邦一直以“成人達己”的理念深耕美業(yè),專注外泌體醫(yī)學再生抗衰,以強大的科研實力為基石,推出KOREESA外泌體白膚美、KOREESA外泌體時光膠囊、KOREESA外泌體娃娃針等一系列產品,樹立外泌體醫(yī)學再生抗衰和蔻瑞莎醫(yī)美品牌的典范,開啟外泌體科技下的面部年輕化新機遇。

關注細胞醫(yī)學,細胞外泌體應用現狀潛力仍待開發(fā)

隨著人們對細胞醫(yī)學的關注越來越多,外泌體應用現狀也變得越來越引人注意。除了癌癥領域,在神經系統(tǒng)疾病、心血管等領域也均有研究進展。在此背景下,外泌體研究必然是醫(yī)生科學家切入的最好時機。一方面,外泌體的機制已經比較清楚;另一方面,針對外泌體在不同疾病中的干預效果研究還遠遠不夠,更重要的是,針對外泌體研究資助的研究項目仍在迅速增長。

 

外泌體應用現狀主要包括疾病診斷和治療兩個方面。在診斷方面,尤其是在血液與體液等液態(tài)標本中檢測外泌體標志物從而獲取疾病相關信息的實驗診斷,比如腫瘤早期診斷,療效的預后評估等,美國Exosome DX公司已經有基于尿液的外泌體診斷產品進入NCCN指南。

 

在治療方面,研究報道了天然未經過工程化改造的外泌體在對其有較多攝取的臟器相關疾病中具有治療作用,比如體表相關的如衰老/脫發(fā)等、肝臟/腎臟/脾臟/肺部等疾病和腫瘤等。

 

目前,外泌體研究發(fā)展迅速,外泌體結合干預性臨床隊列分析能夠給患者帶來精準診斷和有效指導用藥的好處,因此,外泌體應用現狀還有更多的應用潛力有待挖掘。

 

外泌體的基礎研究能夠發(fā)現更多的潛在治療靶點和生物標志物,而臨床的研究能夠對治療靶點及標志物進行有效的驗證,助力精準治療。

 

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細胞外泌體抗衰,解決皮膚松弛下垂問題

延緩衰老,年輕長壽是人類一直追尋的愿望。想青春常駐,首先就要了解人衰老的本質是什么?人類的衰老本質其實就是源于細胞的衰老!如今,我們的護膚也進入到了細胞時代,而科學家們通過外泌體從根本上實現了抵抗衰老留住青春的愿望。

 

隨著年齡的增長和外界環(huán)境因素的影響,人們的皮膚逐漸出現皮膚松弛下垂、皺紋橫生等老化現象。這是因為皮膚內的膠原蛋白減少50%以上,彈性纖維、網狀纖維流失,缺乏彈性,出現皮膚松弛下垂現象。與此同時,皮膚內的天然保濕因子的含量下降,水分較年輕的時候下降25%-35%,角質層變厚,皮膚變得干燥無光澤。另外,由于皮下脂肪組織減少,甚至消失,也會出現皮膚松弛下垂現象。

 

外泌體可以促進皮膚相關的成纖維細胞、角質化細胞再生,同時分泌膠原蛋白、彈性纖維蛋白和基質成分,達到修復皮膚的功能。外泌體進入皮膚,可以自動釋放營養(yǎng)物質,持續(xù)改善細胞環(huán)境,修復皮膚問題。此外,外泌體還可以刺激細胞遷移、增殖和膠原合成,增加皮膚厚度,修復屏障;增強抗氧化酶的表達,從而增強肌膚的抗氧化能力;修復紫外線導致的細胞衰老,修復日曬損傷。

 

有研究發(fā)現,外泌體作為納米級的與細胞膜成分結構相同的囊泡,可促進皮膚表皮再生,同時有效減少色素沉淀,令肌膚重獲緊致、飽滿;促進肌膚基底層細胞的再生與相關蛋白的分泌,改善肌膚松弛,重現緊致光滑皮膚。當外泌體闖入護膚領域,它以靶向精準的優(yōu)勢調控皮膚或身體,從微觀角度改變身體皮膚形態(tài)。

 

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破解生命之謎,細胞外泌體開啟抗衰老新路徑

當細胞活動的內在機制被破解,人類就有了破解生命之謎的密碼。目前,干細胞外泌體研究的一個重要方向就是延緩皮膚老化。通俗點,就是皮膚抗衰老,也就是解決人體自然衰老(內源性老化)和外界刺激衰老(外源性老化)的大問題。

 

人類皮膚的衰老是經歷一個復雜的過程,主要是由內在機制和外在影響的相互作用導致引起的。皮膚衰老是從表皮層到真皮層的衰老,比如角質形成細胞增殖能力減退、成纖維細胞功能異常、乳頭層變平、細胞外基質成分及含量的變化等是內外源性皮膚老化共同的病理生理改變。

 

內源性老化表現為皮膚干燥、出現細紋、膠原纖維和彈性纖維減少以及皮下脂肪變薄。這是正常皮膚老化,隨著年齡增長自然發(fā)生的。外源性老化表現為皮膚干燥、出現大皺紋、皮膚松弛、彈性下降、粗糙、色素不均勻。這歸因于環(huán)境因素,尤其是紫外線。

 

從理論機制上講,實現抗皮膚老化的可能途徑有促進角質形成細胞的遷移和增殖、促進成纖維細胞增殖、抑制基質金屬蛋白酶(MMPs)活性和減少皮膚氧化應激反應。研究表明,來自不同來源MSC-exo都可以促進皮膚細胞增殖,并加速表皮再生。體內實驗也證明,脂肪間充質干細胞外泌體(ADSC-exo)可促進角質形成細胞在體外的遷移和增殖,提高皮膚傷口愈合速度,增加表皮的自愈能力。此外,外泌體可減少真皮層彈性和膠原纖維的損傷,改善真皮層老化。

 

研究發(fā)現,脂肪間充質干細胞外泌體(ADSC-exo)可減少ROS產生。外泌體在ROS的產生、清除上具有一定功能,通過抑制ROS能減少皮膚的氧化應激損傷,給改善皮膚衰老帶來了新的希望。

 

從外泌體出發(fā),利用外泌體蛋白質組學技術闡明了年輕細胞的sEV具有改善衰老相關細胞損傷的潛力,為抗衰老機制研究提供了新視角。

 

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細胞外泌體的遞送機制在臨床醫(yī)學上極具價值潛力

外泌體(exosome)是由細胞內多泡體(multivesicular body,MVB)與細胞膜融合后,釋放到細胞外基質中的膜性囊泡,可以運輸豐富的蛋白質、脂質、DNA和RNA等物質。外泌體堪稱一位 “多面手”,免疫作用離不開它,疫苗也可以用到它,疾病診斷有時也需要它。最新研究表明,外泌體作為無細胞治療的潛在手段,可能為解決臨床中提供新的策略。

 

研究表明,外泌體在細胞間遠距離通訊中起著至關重要的作用,因為它們可以通過循環(huán)系統(tǒng)到達其他細胞與組織,產生遠程調控作用。由于這一特性,外泌體有望被用作藥物和基因遞送的載體。

 

最近有研究發(fā)現,外泌體所攜帶的的“貨物”具有重要的生物學意義。世界第一個外泌體 I 期臨床試驗表明了,大規(guī)模外泌體生產的可行性和外泌體給藥的安全性。此外,運輸功能性siRNA和miRNA以及蛋白質的外泌體還可能對許多疾病具有治療前景。

 

實現藥物或基因的傳遞,重要的是載體類型。外泌體具有多種生物學功能,包括T細胞的抗原呈遞和細胞因子轉運。外泌體遞送機制綜合了細胞藥物遞送和納米技術的優(yōu)勢。與細胞療法相比,外泌體更容易儲存,并且可以降低安全風險??梢詮幕颊唧w液或細胞培養(yǎng)物中分離出外泌體,經修飾后轉移回患者體內。

 

外泌體遞送機制的幾個優(yōu)點:

外泌體在血液中表現出更高的穩(wěn)定性,能夠在生理和病理條件下在體內進行長距離傳遞。外泌體具有親水性核心,適合容納可溶性藥物。外泌體是納米級的,并攜帶細胞表面分子,具有克服各種生物屏障的能力,并且具有天然的靶向能力。外泌體的免疫原性非常低。

 

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外泌體成為解決敏感肌修復的新工具

目前,外泌體在心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)、肝損傷、腎損傷、皮膚損傷、關節(jié)炎癥等方面都展現出強大的修復再生和保護能力。是如今科研界的“璀璨新星”,關于它的研究越來越多,它的的應用價值從被認識、逐漸再到被認可。尤其是在皮膚方面,外泌體是修復敏感肌,由內而外解決肌膚敏感問題的新工具。

 

《中國敏感性皮膚診治專家共識》中表明:敏感性皮膚在亞洲女性中發(fā)生率40%-55.98%,我國女性中發(fā)生率36.1%。其中20~35歲是易敏高發(fā)人群,占比超過七成。當人們的皮膚屬于敏感肌時,皮膚在受到物理、化學、精神等外界刺激后,會出現不同程度的灼熱、刺痛、紅腫、瘙癢及緊繃感等癥狀。而關于外泌體的研究證實,在敏感肌修復方面,外泌體起到了積極的作用。

 

外泌體可以裹挾多種營養(yǎng)物質,直接進入到敏感肌受損細胞中進行修復,從而促進敏感肌修復,增厚真皮層;促進皮下血管新生成,改善紅血絲癥狀。

 

炎癥是導致敏感肌膚的重要因素,而外泌體具有免疫雙向調節(jié)功能,可以調節(jié)巨噬細胞的功能,清除皮膚炎癥。外泌體還具有清除細胞中多余的或不必要的物質,維持細胞內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)的作用。

 

在敏感肌修復的研究中,人們發(fā)現,基于外泌體的治療是一種很有前途的治療手段,從細胞中提取外泌體并加以純化和儲存,可以為未來各種疾病的治療以及組織再生提供一種全新的治療模式。當然,外泌體要真正應用于臨床實踐,應對敏感肌修復等問題,還需要更加嚴謹的方式方法,多進行良好的臨床前期實驗和臨床隨機對照研究。

 

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細胞外泌體治療領域,外泌體成為治療重大難治性疾病的新技術

在無細胞治療領域,越來越多的研究表明,間充質干細胞來源外泌體與間充質干細胞有著相似的功能,包括修復與再生組織、抑制炎癥反應及調節(jié)機體免疫等,但外泌體相對于間充質干細胞有更穩(wěn)定,更好保存,易于控制的優(yōu)勢。因此間充質干細胞外泌體的相關研究進入更多人的視線

 

間充質干細胞外泌體的相關研究有很多,例如:含有miR-140-5p的滑膜間充質干細胞來源外泌體(SMSC-Exo)可影響軟骨組織再生;骨髓間充質干細胞來源外泌體攜帶的miR-196a可調節(jié)成骨細胞分化促進大鼠顱骨缺損的骨再生。外泌體還可作為疾病診斷標記物、調控靶細胞功能、參與細胞生物學活動等。此外,在無細胞治療領域,高質量的外泌體分離與干細胞的培養(yǎng)也是研究的關鍵。

 

現在,間充質干細胞外泌體對于神經系統(tǒng)疾病和神經變性疾病顯示出治療優(yōu)勢。其作用機制可能是外泌體通過PI3KAkt通路實現對神經損傷的保護作用。已經有研究證明了外泌體及其miRNA在心血管系統(tǒng)內細胞間通信的重要性,外泌體及其miRAN也被認為是心肌細胞、內皮細胞、血管平滑肌細胞、血小板和炎癥細胞的重要調節(jié)因子。有學者發(fā)現人臍帶間充質干細胞的外泌體,可通過激活ERK1/2通路促進腎細胞增殖,最終減輕順鉑誘導的腎臟損傷。

 

此外,外泌體這種無細胞治療方式,還通過改變成纖維細胞的性能,在創(chuàng)口愈合的早期促進Ⅰ、Ⅲ型膠原形成,晚期則抑制膠原表達從而抑制疤痕形成,最終促進皮膚創(chuàng)口愈合。

 

目前,外泌體的無細胞治療技術是生命科學的前沿,也是治療重大難治性疾病的新技術手段,且無細胞療法被認為是再生醫(yī)學中最有潛力的方法之一,目前全球已經有數十款外泌體產品獲批上市。

 

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細胞外泌體護膚,醫(yī)美領域新風口

由于在臨床疾病治療及再生醫(yī)學領域顯示出極大前景,近年來外泌體已經成為了再生醫(yī)美領域一大熱點而受到市場追捧。“外泌體是干細胞技術的下一個發(fā)展方向。”世界抗衰老臨床醫(yī)學的先驅、美國抗衰老醫(yī)學研究會主席Ronald Klatz說過的這句話似乎已經得到驗證。

 

據了解,外泌體是由植物或動物細胞分泌的一類粒徑分布為30—150nm的細胞外囊泡,英文名為“exosome”,廣泛存在于體液中,它含有細胞特異的蛋白、脂質和核酸,能作為信號分子傳遞給其他細胞,從而改變其他細胞的功能。2013年,代表外泌體技術的“細胞囊泡運輸的調節(jié)機制”榮獲諾貝爾醫(yī)學獎,從此外泌體在醫(yī)學領域體現出前所未有的重要價值。有研究證明,外泌體免疫原性低,還含有生長因子、抗炎成分等,除了能夠修復敏感肌,還有一定的抗衰老和皮膚美容的功能?!巴饷隗w具有一定的抗炎、舒緩作用,可以促進敏感肌和衰老肌膚的修復,加快皮膚活力再生,未來在再生醫(yī)美方面的應用前景被十分看好。

 

憑著廣闊的應用前景及巨大的想像空間,外泌體已然成為再生醫(yī)美及生物醫(yī)學新的風口。目前相關產業(yè)在歐美等發(fā)達國家蓬勃發(fā)展。

 

目前,在護膚領域展開研究的外泌體主要是來自人類多能誘導干細胞(IPSC)、間充質干細胞(MSC)和人真皮成纖維細胞(HDF)。雖然存在較高的技術門檻,但由于市場前景被看好,國內外不少醫(yī)藥巨頭及新興的生物醫(yī)藥企業(yè)都在投入重金研發(fā),并不斷有產品面市。

 

由于外泌體在再生醫(yī)美領域顯示出極大前景,這也迎來產業(yè)化合作的新浪潮,眼下外泌體似乎已經成為下一個生物醫(yī)藥的黃金賽道。

 

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修復皮膚損傷,外泌體應用前景廣闊

皮膚是一個復雜的器官,具有重要的身體屏障功能,且很容易受到各種各樣的傷害,比如,燒傷、寒冷、高溫、干燥以及紫外線等都會使肌膚屏障受損。隨著間充質干細胞(MSCs)培養(yǎng)技術的推廣,外泌體作為高科技概念產品迅速風靡醫(yī)美行業(yè)。那么,在皮膚損傷修復方面,外泌體又會起到哪些作用呢?

 

近年來有研究表明,干細胞在再生醫(yī)學中具有巨大的治療潛力,除了傳統(tǒng)的使用干細胞治療創(chuàng)傷的方法外,外泌體發(fā)揮了無可替代的重要作用,其安全性、有效性更勝干細胞,即形成新的趨勢——單獨使用干細胞外泌體。

 

外泌體是一類直徑30-150nm的微小囊泡,可以將脂類、碳水化合物、蛋白質、mRNA、miRNA等生物分子從一個細胞傳遞到另一個細胞,從而交換遺傳信息、重編程宿主細胞,進行細胞間通訊。干細胞外泌體可以通過改變細胞外基質,改變受體細胞的轉錄組和蛋白質組,來調節(jié)細胞凋亡、生長、增殖和分化途徑。因此,干細胞外泌體具有減少細胞凋亡、減輕炎癥反應、促進血管生成、抑制纖維化、提高組織修復潛力等重要生物學功能,在調控組織再生方面存在良好的臨床應用前景。

 

研究表明,來自不同來源間充質干細胞的外泌體都可以促進皮膚細胞增殖,并加速上皮再生。臍帶間充質干細胞外泌體(UCMSC-exo)可以促進成纖維細胞增殖和膠原合成。體內實驗也證明,脂肪間充質干細胞(ADSC-exo)可以歸巢到皮膚切口部位并顯著促進皮膚傷口愈合。嚴重的創(chuàng)傷和大面積燒傷通常會導致瘢痕形成。瘢痕形成不僅影響美觀而且也妨礙皮膚功能。研究表明,外泌體能夠在傷口愈合早期階段能促進I型和III型膠原的產生,加速傷口愈合。然而,在后期階段,則可抑制膠原蛋白的表達,減少瘢痕的形成。

 

隨著不斷的臨床摸索,擁有各種生物學功效的外泌體應用價值,從被認識逐漸再到被認可。目前外泌體在燒傷燙傷,難愈合性潰瘍及術后創(chuàng)傷修復領域的潛在應用價值比較大??梢灶A見的是,外泌體在皮膚損傷修復方面有著很大的應用前景。

 

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細胞外泌體有望成為再生醫(yī)學新興修復工具

隨著年紀增長,體內膠原蛋白流失的速度加快,導致肌膚失去光澤、彈性,皺紋越來越明顯。肌膚組織無法固定和支撐膠原蛋白,肌膚形成惡性循環(huán),整張臉會出現松弛、坍塌,不再緊致。同時,難愈性皮膚損傷和損傷后引起的嚴重瘢痕甚至會導致畸形,給患者帶來極大的肉體和精神上的折磨。外泌體能夠激活多種信號通路,通過調節(jié)基因的表達,促進靶器官相關細胞活化、增殖,進而修復損傷,有望成為再生醫(yī)學的一種新興的修復工具。

 

外泌體是細胞主動向外界環(huán)境中分泌的納米囊泡結構,含有蛋白質、脂質、mRNA等生物活性物質,其復雜的混合因子能作為信號分子傳遞給其他細胞,從而改變其他細胞的功能。國際生命實驗室研究顯示:皮膚下面一切細胞的生命和質量,都會受到外界刺激、細胞周圍環(huán)境、細胞本身營養(yǎng)和質量的影響,年齡的增長,染色體端粒體的老化會加速細胞壞死,年齡越大細胞受損后自己修復的本能也會隨之下降,而不能在正常發(fā)揮正常機能,所以人體需要快速、密集的修復受損細胞與生成新細胞,外泌體能夠幫助細胞完成應激反應,以修護微整以及其他損傷細胞、變異細胞、萎縮細胞、并修復刺激組織再生,密集修復,增加彈性纖維密度,提高細胞間質密度。

 

試驗表明:經外泌體處理的小鼠的皮膚厚度比未經處理的小鼠好20%,比經過干細胞處理的小鼠好5%。此外,他們發(fā)現,用外泌體處理過的皮膚所產生的膠原蛋白要比干細胞處理過的皮膚高出30%。

 

近年來,研究人員將外泌體與皮膚疾病聯系起來,發(fā)現外泌體可調節(jié)皮膚微環(huán)境中促炎細胞因子分泌,促進皮膚缺損處血管新生及膠原沉積,具有促進血管新生、抑制瘢痕形成的功能。

 

外泌體治療優(yōu)勢在于,可以使用任何人的供體皮膚細胞來培養(yǎng)和收獲這些外泌體——它們不是細胞,因此不會面臨排斥的風險;另外,外泌體是一種納米級微小囊泡,更容易進入皮膚細胞。

 

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