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间充质干细胞外泌体——未来更理想的肝病治疗工具

 博雅干细胞库 2021-01-07

作者:Dr.韦

间充质干细胞作为肝病治疗药物前景广阔,它可分化为肝细胞,减轻肝脏炎症,促进肝脏再生,分泌保护性细胞因子。

然而,越来越多的证据表明,新的细胞疗法——间充质干细胞分泌的外泌体(exosomes)可作为一种更为引人注目的替代疗法,因为它们所具有的优势要大于相应的间充质干细胞。

间充质干细胞外泌体在肝病治疗中的进展

6月16日,Nature子刊《Experimental & Molecular Medicine》杂志上的一篇文章在描述间充质干细胞外泌体治疗肝脏疾病时表示,在不久的将来,间充质干细胞分泌的外泌体有望成为肝病治疗的理想工具。

近期研究也表明,间充质干细胞外泌体对多种器官损伤模型的再生起到的作用,与间充质干细胞所起的作用一致,并且越来越多的研究数据强调了这类外泌体在肝脏疾病的修复和再生中的潜力。

间充质干细胞外泌体在肝脏疾病动物模型的治疗中表现出了积极的结果,包括急性药物性肝损伤、肝纤维化和肝细胞癌。

1、间充质干细胞外泌体与囊性纤维化:

近年来,已有不少研究将目光聚焦于利用间充质干细胞外泌体来治疗囊性纤维化。2013年,《Stem Cells Dev》杂志上的一项研究显示,人类脐带间充质干细胞外泌体改善了模型小鼠的纤维化,主要是通过抑制肝细胞上皮间质的转化,以及抑制胶原蛋白的产生。

2、间充质干细胞外泌体与毒物诱导的肝损伤:

间充质干细胞分泌的外泌体能够对毒物诱导的肝损伤起到保护作用,这已被江苏大学的科研团队证实。他们在《Molecular Therapy 》杂志上表示,间充质干细胞分泌的外泌体通过递送谷胱甘肽过氧化物酶1(GPX1)促进肝氧化损伤的恢复。

3、间充质干细胞外泌体与肝癌:

对于利用间充质干细胞外泌体来治疗肝癌,目前科研人员已经取得了一些突出的成果。

例如:2016年,浙江大学的科研人员曾发表了一篇题为《携带miRNA的间充质干细胞来源外泌体抗肝癌研究》的文章,证实了脂肪间充质干细胞外泌体可以有效地向肝癌细胞传递特定的miRNA,通过调控肿瘤相关靶基因的表达,从而发挥miRNA的抗肝癌或化疗增敏作用。

然而,间充质干细胞外泌体在肿瘤治疗中的应用还需谨慎,因为它们对肿瘤生长所起的作用尚未明确。更好地了解间充质干细胞外泌体的调节机制,对未来治疗药物的研究十分重要。

间充质干细胞外泌体的优势

外泌体是细胞分泌的小生物膜囊泡。与间充质干细胞相比,其所分泌的外泌体体积更小、复杂性更低,易于生产和存储,甚至更容易避免间充质干细胞面临的一些监管问题。

间充质干细胞外泌体没有细胞的活性,并且不存在形成肿瘤的风险。此外,由于膜结合蛋白含量较低,外泌体的免疫原性低于间充质干细胞。

间充质干细胞外泌体对维持细胞内稳态以及对外界刺激作出反应起到了重要的作用。当组织微环境稳态因疾病或损伤而遭到破坏时,这种作用就显得更加重要了。

间充质干细胞外泌体富含生物活性分子,如蛋白质和RNA。存在于外泌体中的许多蛋白质都属于酶类,具有催化活性,并且这些活性与所处的环境有关,如底物浓度和pH。因而,若用于治疗,外泌体中的酶也许可以缓解药物剂量不足或过量的问题。

外泌体是一种理想的传递载体。通过将分子包裹在膜内,外泌体可以保护酶或者RNA免于降解,并通过细胞内吞作用来促进细胞内摄取。此外,外泌体是一种纳米大小的颗粒,易于在血液以及其他体液中转移。

参考资料:

Exosomes derived from human umbilical cord mesenchymal stem cells alleviate liver fibrosis. 

携带miRNA的间充质干细胞来源外泌体抗肝癌研究

Mesenchymal stem cell-derived exosomes as a new therapeutic strategy for liver diseases

hucMSC Exosome-Derived GPX1 Is Required for the Recovery of Hepatic Oxidant Injury.

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