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由呼吸道病毒感染引起的地方病和大流行是全球死亡率和发病率的主要原因。因此，需要广泛有效的抗病毒药物来治疗呼吸道病毒性疾病。源自人脐带间充质干细胞 (U-exo) 的小细胞外囊泡由于其安全性和有效性的潜力，最近作为一种无细胞治疗策略受到关注。研究证明，脐带间充质干细胞衍生的小细胞外囊泡对人类呼吸道病毒的抗病毒活性。
由于可能出现可导致大流行的新型、高毒性毒株，呼吸道病毒仍然是一个重大的全球健康风险。从1918年的H1N1“西班牙流感”、1968年的H3N2“香港流感”、2009年的H1N1“猪流感”，到最近的严重急性呼吸系统综合症冠状病毒（SARS-CoV-2），呼吸道病毒的高传播性和快速出现许多变体阻碍了我们控制大流行的努力。 引起人类感染的常见呼吸道病毒包括人类季节性冠状病毒 (HCoV) 和甲型/乙型流感病毒 (IFV)。迄今为止，已鉴定出 4 种 HCoV，包括 2 种 α 冠状病毒（HCoV-NL63 和 HCoV-229E）和 2 种 β 冠状病毒（HCoV-OC43 和 HCoV-HKU1）。 HCoV 引起具有多种症状的急性呼吸道感染，尽管感染后通常会出现轻度上呼吸道疾病，目前尚无治疗 HCoV 感染的特异性疗法。与此同时，IFV 多年来一直受到深入研究。尽管进行了广泛的监测，但由于持续的基因突变（抗原漂移）和基因重排（抗原转移），每年都会偶尔发生流感疫苗的错配。已经为 IFV 开发了抗病毒疗法，但耐药病毒类型的出现限制了它们的使用。 因此，为应对新冠大流行，需要具有精细抗病毒机制的广泛有效的抗病毒药物。 外泌体是大多数细胞类型自然分泌的小细胞外囊泡 (EV)，直径小于 150 nm，富含 CD9、CD63 和 CD81 等四跨膜蛋白以及 Alix 和 TSG101 等内体标志物。 外泌体曾被视为细胞废物的外泌体被证明在细胞间通讯、免疫调节和发育等正常生理过程中起着关键作用。 外泌体还充当信号内容物的载体，包括可以穿过生物屏障的蛋白质、脂质和微小 RNA (miRNA)。此外，源自间充质干细胞 (MSCs) 的外泌体概括了静脉注射 MSCs 的大部分作用，现在被认为是细胞移植的更安全替代方法，这与肿瘤发生和免疫不相容的风险相关。越来越多的证据表明，MSC 驱动的外泌体可能提供多种对抗病毒的策略，例如丙型肝炎病毒 (HCV) 和 IFV-H5N1。 脐带间充质干细胞 (UCMSC) 是多能干细胞的亚群，被认为是再生治疗的潜在理想细胞类型。UCMSCs 可以很容易地以非侵入性的方式获得，并迅速扩大到临床使用。 免疫调节和再生能力的固有特性强调了 UCMSCs 作为新兴治疗策略的有希望的来源。特别是，UCMSC 以其免疫抑制特性而闻名，包括主要组织相容性复合物 I 类分子和共刺激因子（如 CD80 和 CD86）的低表达。 最近的研究表明，源自 UCMSCs 的外泌体 (U-exo) 通过直接调节免疫反应和增强组织的增殖潜力，在免疫调节、组织再生和抗菌防御中发挥重要作用。然而，U-exo 在呼吸道病毒感染和发病机制中的作用尚未得到充分研究。 IFV 和 HCoV 等呼吸道病毒的空气传播强调了位于呼吸道的鼻气道上皮细胞在将宿主免疫反应与外部环境联系起来方面的重要性，因为这些细胞最先遇到空气传播的微生物。在气液界面 (ALI) 分化的原代人鼻上皮细胞 (HNEC) 的培养物可以在体外重建极化的假复层呼吸道上皮细胞，其中包括纤毛细胞和杯状细胞。 ALI 的 HNEC 培养涉及将顶端侧暴露在空气中，同时细胞的基底表面与培养基接触。尽管最近的研究已经引入 ALI 培养系统作为检查病毒感染和发病机制的合适模型 ，但 ALI 培养模型在评估候选药物或疗法的抗病毒疗效方面的应用受到限制。 韩国首尔高丽大学的科研团队利用 ALI 中分化良好的 HNEC 培养物来评估 U-exo 对 IFV 和 HCoV 的抗病毒作用，此外还展示了 ALI 培养模型作为研究针对新兴疾病的新型疗法的合适平台的潜力呼吸道病毒。 相关研究2022年发表在Frontiers in Cellular and Infection Microbiology上（Anti-Viral Activities of Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell-Derived Small Extracellular Vesicles Against Human Respiratory Viruses）。
上图：miR-125b-5p 是 U-exo 中高表达的 microRNA (miRNA) 之一，能够对 IFV 发挥抗病毒作用。 该团队研究指出，源自人脐带间充质干细胞 (U-exo) 的小细胞外囊泡由于其安全性和有效性的潜力，最近作为一种无细胞治疗策略受到关注。 U-exo 对抗呼吸道病毒相关疾病的抗病毒活性目前尚不清楚。在这里，我们在体外测试了 A/B 型流感病毒 (IFV) 和人类季节性冠状病毒 (HCoV) 感染后 U-exo 的抗病毒活性。 细胞受到 IFV 或 HCoV 感染，然后进行 U-exo 处理。U-exo 治疗显着降低了 IFV 或 HCoV 的复制，并且与重组人干扰素-α 蛋白 (IFN-α) 联合治疗对 IFV 或 HCoV 发挥了协同增强的抗病毒作用。 研究证明，microRNA (miR)-125b 是 U-exo 中表达最丰富的小 RNA 之一，被发现可能通过抑制 IFV 复制干扰素刺激基因 (ISG) 的诱导。此外，U-exo 显着增强了 RNA 病毒触发的 IFN 信号和 ISG 的产生。同样，在气液界面 (ALI) 培养的人鼻上皮细胞广泛研究了 U-exo 对 IFV 和 HCoV 的有效抗病毒和抗炎活性，表明 U-exo 作为呼吸系统疾病干预的潜在作用病毒相关疾病。 总之，虽然涉及使用 UCMSC 或 MSC 衍生的外泌体的临床研究已针对各种疾病进行了广泛测试，但专注于 U-exo 的抗病毒作用的研究有限。韩国首尔高丽大学的科研团队的数据表明，U-exo 对 IFV 和 HCoV 具有广泛有效的抗病毒活性，如传统浸没细胞培养和 ALI 培养模型中病毒基因表达和病毒滴度的降低所示。U-exo 与 IFN-α 联合发挥协同增强的抗病毒活性，而 U-exo 能够通过IFN 激活调节抗病毒免疫反应。此外，U-exo 通过在与 IFN-α 联合治疗以及单独使用 U-exo 治疗时减弱促炎细胞因子的释放，显示出抗炎作用。外泌体作为病毒载体，参与病毒生命周期并有助于控制病毒复制和发病机制。在这项研究中，该团队介绍了 U-exo 作为一种有前途的抗病毒候选药物，可以对呼吸道病毒产生治疗效果。 点击链接，更多分享： 间充质干细胞外泌体的临床应用系列： MSCs-Exo系列一 | 间充质干细胞外泌体在免疫调节中的作用（点击链接） MSCs-Exo系列二 | 间充质干细胞外泌体在皮肤再生中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列三 | 间充质干细胞外泌体在神经损伤中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列四 | 间充质干细胞外泌体在肝损伤中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列五 | 间充质干细胞外泌体在肾损伤中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列六 | 间充质干细胞外泌体在脑卒中中的应用（点击链接） MSCs-Exo系列七 | 间充质干细胞外泌体在糖尿病中的应用（点击链接） NK细胞在肿瘤免疫治疗中的应用系列： 免疫治疗系列一 | NK细胞在白血病治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列二 | NK细胞在肝癌治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列三 | NK细胞在肺癌治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列四 | NK细胞在结肠癌治疗中的应用（点击链接） 免疫治疗系列五 | NK细胞在乳腺癌治疗中的应用（点击链接） 间充质干细胞在整形美容领域的应用系列： 整形美容系列一 | 间充质干细胞促进皮肤抗衰老（点击链接） 整形美容系列三 | 间充质干细胞促进组织再生（点击链接） 整形美容系列五 | 间充质干细胞治疗皮肤纤维化疾病（点击链接） 脐带间充质干细胞临床应用系列 外泌体在皮肤美学中的应用系列： 皮肤科系列一 | 外泌体在皮肤色斑、雀斑、老年斑和黄褐斑调节中的应用 干细胞及衍生物在皮肤抗衰中的应用系列： 皮肤抗衰系列一 | 诱导多能干细胞在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列二 | 间充质干细胞在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列四 | 条件培养基在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列五 | 细胞外囊泡在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列六 | 富血小板血浆（PRP）在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） 皮肤抗衰系列七 | 细胞外基质在皮肤抗衰老中的应用（点击链接） CIK细胞的临床疗效系列： CIK系列一 | CIK细胞对肺癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列二 | CIK细胞对结直肠癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列三 | CIK细胞对乳腺癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列四 | CIK细胞对胃癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列五 | CIK细胞对胰腺癌患者的临床疗效（点击链接） CIK系列六 | CIK细胞对肝癌患者的临床疗效（点击链接） 名人名病系列： 说明：本文案例均摘录于文献或媒体，仅用于科普相关知识，不作为医疗建议 |
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