外泌體是從細(xì)胞中自然釋放的顆粒。這些顆粒負(fù)責(zé)細(xì)胞間的通訊。這些信使細(xì)胞具有釋放生長因子和其他有益過程的能力。

干細(xì)胞外泌體：生物學(xué)功能、臨床潛力和效用

外泌體

外泌體是從細(xì)胞中自然釋放的信使顆粒。這些顆粒負(fù)責(zé)細(xì)胞間的通訊。外泌體將遺傳信息和蛋白質(zhì)攜帶到全身細(xì)胞，為細(xì)胞之間的通訊創(chuàng)造路徑。這些信使細(xì)胞可以釋放生長因子和其他有益過程。

也稱為細(xì)胞外囊泡（從無法復(fù)制的細(xì)胞中自然釋放的顆粒），它們負(fù)責(zé)細(xì)胞間的通訊。在不連續(xù)的封閉膜系統(tǒng)（也稱為中間內(nèi)吞室）融合后，外泌體自然從細(xì)胞中釋放出來。盡管外泌體與胞外體的大小大致相同 (40-100 nm)，但它們是不同種類的囊泡。

當(dāng)用于外泌體治療時，這些生物分子可以專門針對刺激體內(nèi)所需的反應(yīng)。這種創(chuàng)新療法在各種醫(yī)學(xué)應(yīng)用中顯示出巨大的前景，包括癌癥治療、組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)。

假設(shè)您正在考慮對某種疾病進(jìn)行外泌體治療。在這種情況下，重要的是要研究并咨詢合格的醫(yī)療保健專業(yè)人員，以確定此選項(xiàng)是否適合您。

什么是外泌體？

外泌體是直徑約30至200nm的微小單膜細(xì)胞器，從快速生長的細(xì)胞（包括干細(xì)胞、t細(xì)胞和b細(xì)胞，甚至癌細(xì)胞）中大量釋放。

外泌體包含一系列膜相關(guān)蛋白、脂質(zhì)、核酸和糖綴合物，并被認(rèn)為通過旁分泌效應(yīng)促進(jìn)細(xì)胞間通訊。干細(xì)胞也可以使用外泌體來檢測它們的環(huán)境并修復(fù)受損組織。  

外泌體來源于哪里？

外泌體來源于體內(nèi)的細(xì)胞。許多細(xì)胞產(chǎn)生并釋放它們，包括免疫細(xì)胞、t細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、癌細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和神經(jīng)元。外泌體通過胞吐作用在細(xì)胞內(nèi)形成，在此期間細(xì)胞的內(nèi)體（細(xì)胞內(nèi)小的膜結(jié)合隔室）與細(xì)胞膜融合并將其內(nèi)容物釋放到細(xì)胞外空間。

一旦它們被釋放到細(xì)胞外空間，外泌體就會被其他受體細(xì)胞吸收并影響它們的功能。這個過程被認(rèn)為在細(xì)胞間通訊中發(fā)揮作用，并且正在研究作為各種分子（包括蛋白質(zhì)、RNA 和 DNA）在靶細(xì)胞之間轉(zhuǎn)移的潛在機(jī)制。

已發(fā)現(xiàn)細(xì)胞來源的外泌體含有各種類型的分子，例如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和遺傳物質(zhì)，這些分子對產(chǎn)生它們的細(xì)胞具有特異性。這些外泌體可以被其他細(xì)胞吸收，即使它們遠(yuǎn)離外泌體釋放的地方。當(dāng)這種情況發(fā)生時，外泌體中的分子可以改變受體細(xì)胞的功能。

什么是外泌體的生物學(xué)功能？

外泌體被認(rèn)為在調(diào)節(jié)復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)通路中發(fā)揮作用，研究表明它們在體內(nèi)可能具有多種功能。一些研究表明，外泌體可能參與免疫系統(tǒng)對感染的反應(yīng)以及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和運(yùn)作。

例如，外泌體已被證明含有多種免疫相關(guān)分子，如細(xì)胞因子和抗原，并通過影響受體細(xì)胞參與免疫系統(tǒng)對感染的反應(yīng)。

外泌體也被證明參與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能。已發(fā)現(xiàn)它們含有多種對神經(jīng)元的發(fā)育和維持很重要的分子，例如生長因子和信號蛋白。此外，外泌體參與神經(jīng)元與神經(jīng)系統(tǒng)中其他細(xì)胞之間的通訊。

研究表明外泌體主要是信使分子機(jī)制

根據(jù)2019年發(fā)表在《細(xì)胞與生物科學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究，外泌體是多泡體與質(zhì)膜融合后釋放到周圍體液中的納米級囊泡。源自靶細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡顯示出攜帶細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和遺傳物質(zhì)的貨物，并且可以被遠(yuǎn)離它們釋放的鄰近或遠(yuǎn)處細(xì)胞選擇性地吸收，從而根據(jù)其生物活性化合物重新編程受體細(xì)胞。⁽³⁾

什么是干細(xì)胞外泌體療法？

外泌體療法涉及使用外泌體，即由干細(xì)胞自然產(chǎn)生的小囊泡，將治療分子遞送至體內(nèi)的特定細(xì)胞。這些外泌體包含一系列生物分子，包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)，可用于靶向特定細(xì)胞并引發(fā)所需的反應(yīng)。這是一種正在探索各種潛在應(yīng)用的新療法。

外泌體療法在美國越來越受歡迎。一些醫(yī)生認(rèn)為外泌體的給藥可能有好處，但證明安全性和有效性的數(shù)據(jù)很少。該理論可能源于表明間充質(zhì)干細(xì)胞和外泌體對健康有益之間存在聯(lián)系的研究。外泌體是從間充質(zhì)干細(xì)胞中自然釋放出來的，MSCs是所有細(xì)胞中外泌體含量最高的。

這些研究（概述如下）認(rèn)為外泌體可能具有治療能力，但研究人員尚未發(fā)現(xiàn)確鑿證據(jù)。此類治療的合法性也存在監(jiān)管問題，尤其是當(dāng)外泌體制備方案涉及從間充質(zhì)干細(xì)胞中提取時。

為什么對干細(xì)胞外泌體療法越來越感興趣？

根據(jù) 2016 年 James R Edgar 及其同事進(jìn)行的一項(xiàng)研究，我們可能會看到人們對外泌體療法的興趣增加，原因如下：

• 外泌體被認(rèn)為提供了一種細(xì)胞間通訊和細(xì)胞間大分子傳遞的方式
• 外泌體被認(rèn)為在蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、mRNA、miRNA 和 DNA 的傳播中發(fā)揮作用，并且是多種疾病發(fā)展的促成因素
• 外泌體已被提議作為藥物的有用載體，因?yàn)樗鼈冇杉?xì)胞膜而不是合成聚合物組成，因此宿主可以更好地耐受

干細(xì)胞療法和干細(xì)胞外泌體有什么區(qū)別？

干細(xì)胞和外泌體是兩種不同類型的細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)品，正在研究它們在醫(yī)學(xué)治療中的潛在用途。以下是兩者之間的一些主要區(qū)別：

起源：干細(xì)胞是未分化的細(xì)胞，具有發(fā)育成多種特殊細(xì)胞類型的能力。它們存在于人體的各種組織中，可以在實(shí)驗(yàn)室中分離和培養(yǎng)。另一方面，外泌體是由體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生和釋放的小的膜結(jié)合囊泡。它們通過稱為胞吐作用的過程在細(xì)胞內(nèi)形成，在此過程中，細(xì)胞的內(nèi)體（細(xì)胞內(nèi)小的膜結(jié)合隔室）與細(xì)胞膜融合并將其內(nèi)容物釋放到細(xì)胞外空間。

功能：干細(xì)胞具有分化成多種特殊細(xì)胞類型的能力，并且正在研究它們在再生醫(yī)學(xué)中的潛在用途。另一方面，外泌體被認(rèn)為在細(xì)胞間通訊中發(fā)揮作用，并被提議作為各種生理和病理過程的潛在介質(zhì)。已發(fā)現(xiàn)它們含有多種生物分子，包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)，并參與這些分子在細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移。

潛在的治療應(yīng)用：正在研究干細(xì)胞在廣泛醫(yī)學(xué)治療中的潛在用途，包括受損組織和器官的修復(fù)和再生。另一方面，正在探索外泌體作為將治療分子遞送至體內(nèi)特定細(xì)胞的潛在手段。它們已被提議作為多種疾病的潛在治療方法，包括癌癥、神經(jīng)退行性疾病和心血管疾病。

干細(xì)胞是促進(jìn)外泌體分泌的流行治療工具

干細(xì)胞療法已顯示出治療慢性炎癥、自身免疫性疾病、纖維肌痛、退行性疾病和萊姆病的特殊潛力。這些病癥通常以炎癥為特征，并且已發(fā)現(xiàn)外泌體具有抗炎特性，這使其成為一種有前途的治療選擇。

外泌體由人體中多種類型的細(xì)胞產(chǎn)生和釋放，包括免疫細(xì)胞、癌細(xì)胞和干細(xì)胞。雖然它們在細(xì)胞間通訊中的作用已經(jīng)確立，但外泌體的確切功能仍未完全了解。需要進(jìn)一步研究以充分了解外泌體在健康和疾病中的作用。

總的來說，干細(xì)胞和外泌體是不同類型的供體細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)品，正在研究它們在醫(yī)學(xué)治療中的潛在用途。干細(xì)胞具有引發(fā)積極免疫反應(yīng)的能力，而樹突狀細(xì)胞衍生的外泌體更多地充當(dāng)信使細(xì)胞將脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。  

干細(xì)胞外泌體療法

外泌體療法是一種新的醫(yī)學(xué)療法，它利用稱為外泌體的微小囊泡將治療分子遞送至體內(nèi)的特定細(xì)胞。這些由干細(xì)胞自然產(chǎn)生的外泌體含有多種生物分子，包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)，可用于靶向特定細(xì)胞并刺激所需的反應(yīng)。

外泌體療法已在廣泛的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中顯示出前景，包括癌癥治療、組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)。這是一個令人興奮的研究領(lǐng)域，有可能徹底改變我們處理許多疾病和病癥的方式。

如果您有興趣了解更多關(guān)于外泌體療法的信息，請務(wù)必進(jìn)行研究并咨詢合格的醫(yī)療保健專業(yè)人員，以確定該治療方案是否適合您。

“已發(fā)現(xiàn)外泌體具有調(diào)節(jié)復(fù)雜細(xì)胞內(nèi)通路的特性，這促使人們探索它們在治療各種疾病（包括神經(jīng)退行性疾病和癌癥）中的潛在用途。它們能夠改變特定細(xì)胞的活性體內(nèi)通路使外泌體成為適用于多種疾病的有前途的治療選擇。”

外泌體和干細(xì)胞

間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 可以自我更新，并且可以從各種組織中分離出來。由于它們具有多種生物學(xué)功能，包括：分化、組織修復(fù)、抗炎和免疫調(diào)節(jié)特性。源自間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 的外泌體在2010年的一項(xiàng)研究中首次得到研究，表明MSC能夠產(chǎn)生比其他細(xì)胞更多的外泌體。⁽²⁾

據(jù)Zhang介紹，外泌體參與細(xì)胞間的通訊，一些研究人員假設(shè)它們是MSC的旁分泌效應(yīng)物。許多類型的細(xì)胞都會分泌外泌體，包括T細(xì)胞和B細(xì)胞、癌細(xì)胞和干細(xì)胞。盡管外泌體對于細(xì)胞通訊至關(guān)重要，但它們的功能仍然未知。

間充質(zhì)干細(xì)胞自然分泌外泌體

間充質(zhì)干細(xì)胞可能具有修復(fù)組織、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和促進(jìn)患者抗炎反應(yīng)的能力。在國際分子科學(xué)雜志上發(fā)表的一篇文章中，張等人。聲明“一些研究報告說外泌體具有與 MSCs 相似的功能；然而，這些機(jī)制仍未被完全理解，并且仍存在爭議。” ⁽²⁾

“鑒于MSC的優(yōu)點(diǎn)，外泌體在未來的研究中作為一種可控、可管理和可行的方法具有很大的前景。然而，基于外泌體蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組的復(fù)雜性，它們可能的機(jī)制和確切的組成需要進(jìn)一步研究。” 間充質(zhì)干細(xì)胞可以產(chǎn)生大量的外泌體。源自間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體有可能用作藥物或基因遞送的載體或促進(jìn)細(xì)胞治療。⁽²⁾

該研究得出結(jié)論認(rèn)為外泌體有希望，但在能夠考慮單獨(dú)使用外泌體作為潛在治療選擇之前需要進(jìn)行更多研究。

外泌體抗衰老療法

美國的診所正在歡呼用于抗衰老的外泌體療法作為一種新的靈丹妙藥。其中一些實(shí)體指出，外泌體在對抗某些疾病方面比MSC更有效。這些說法存在一些問題；首先，在不將MSCs引入患者體內(nèi)的情況下，缺乏支持外泌體功效的數(shù)據(jù)。其次，美國對外泌體存在監(jiān)管擔(dān)憂，可能會促進(jìn)使用外泌體作為提供細(xì)胞療法的一種方式，同時避免FDA規(guī)定的法律限制。雖然外泌體可能有一些好處，但它們?nèi)匀淮蠖辔幢怀浞盅芯亢臀粗?/p>

外泌體療法和FDA

使用擴(kuò)增的MSC進(jìn)行治療主要未獲得美國FDA的授權(quán)。這些細(xì)胞需要獲得FDA的批準(zhǔn)，并需要提交研究新藥申請 (IND)。這些法規(guī)與外泌體療法的普及直接相關(guān)。美國的監(jiān)管環(huán)境和不同療法之間的差異可以使銷售和管理外泌體的診所受益，因?yàn)樗赡芨菀桌@過361HCT/P’S的第4條標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

外泌體療法最終可能會在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占有一席之地，但就目前而言，使用外泌體進(jìn)行治療的開發(fā)似乎仍處于早期階段。從人類受試者的臨床研究中獲得可靠數(shù)據(jù)至關(guān)重要，這些數(shù)據(jù)可以證明這些外泌體產(chǎn)品在功能上有效。

參考資料：

(1) Edgar, James R. “Q&A: What Are Exosomes, Exactly?” BMC Biology, BioMed Central, 13 June 2016, https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-016-0268-z.

(2) Yu, Bo, et al. “Exosomes Derived from Mesenchymal Stem Cells.” International Journal of Molecular Sciences, vol. 15, no. 3, July 2014, pp. 4142–4157., doi:10.3390/ijms15034142.

(3) Zhang, Y., Liu, Y., Liu, H., & Tang, W. H. (2019, February 15). Exosomes: Biogenesis, biologic function and clinical potential – cell & bioscience. BioMed Central. Retrieved February 3, 2022, from https://cellandbioscience.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13578-019-0282-2

(4) Pegtel DM, Gould SJ. Exosomes. Annu Rev Biochem. 2019 Jun 20;88:487-514. doi: 10.1146/annurev-biochem-013118-111902. PMID: 31220978.

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