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皮肤受到外界刺激可能会导致一系列不可逆的功能障碍，如皮肤老化、难治性伤口、色素性皮肤病等。如今，许多皮肤治疗未能在美容需求和医疗恢复之间取得平衡。细胞外囊泡（EV）是最有前途的治疗工具之一。EV 是细胞衍生的纳米颗粒，可以携带多种货物，例如核酸、脂质和蛋白质。它们还具有与邻近或远处细胞通信的能力。越来越多的证据表明细胞外囊泡在皮肤修复中发挥着重要作用。
图：人类皮肤的衰老过程 皮肤作为最大的屏障器官，不断暴露在外界环境中，由于基因构成、生活方式、营养、太阳辐射等环境因素，受到伤害的风险相对较高。衰老和皮肤疾病给患者、家庭和社会带来多方面的负担，包括精神、社会和经济后果。尽管几十年来皮肤异常在全世界范围内引起了相当大的关注，但现有的治疗方法尚未取得理想的效果，需要进一步研究。 细胞外囊泡（EV）是具有磷脂双层膜的纳米级囊泡。它们可以向受体细胞携带重要的基因信息，如脂质、蛋白质、碳水化合物和核酸（例如DNA、mRNA、miRNA和lncRNA等）。它们通常可以通过传递其内含物来调节受体细胞中的生物发生（例如，细胞增殖、分化、凋亡、迁移和免疫调节反应）。 根据其直径，细胞外囊泡（EV）可分为六个亚群：外泌体，直径小于50 nm；外泌体，直径30-150 nm；胞外体或脱落的微泡，直径为100-1000 nm；凋亡小体，直径1000-5000 nm；迁移体，直径为500-3000 nm；以及直径为 1000-10,000 nm 的大囊泡。 几乎所有细胞类型都会分泌 EV，作为细胞间通信和信息传输的载体。EV 在组织稳态和修复中的重要作用最近已被证明。 细胞外囊泡（EV）改善皮肤老化同济大学医学院上海东方医院再生医学研究所和转化医学研究中心、延安大学基础医学院，延安市微生物药物创新与转化重点实验室等科研团队在行业期刊Frontiers in Bioengineering and Biotechnology上发表了题为Extracellular vesicle: A magic lamp to treat skin aging, refractory wound, and pigmented dermatosis?（细胞外囊泡：治疗皮肤老化、难治性伤口、色素性皮肤病的神灯？)的综述报告。 该报告指出，外在因素（如阳光、电离辐射、污染、毒素等因素）会导致皮肤出现变色、下垂、暗沉、粗糙、皱纹加深，甚至皮肤失去弹性，其中以光老化最为常见。内源性衰老又称固有衰老，受内分泌和遗传因素影响，反映了整个生物体的退化过程。 干细胞具有出色的再生和生长能力，自1961年由科学家Till 和 McCulloch 发现以来，引起了科学界的极大兴趣。由于它们能够分化成各种细胞类型，因此被广泛用于治疗各种疾病。包括糖尿病、脑出血、关节炎、器官衰竭、皮肤伤口和软骨缺陷。 近年，干细胞分泌的细胞外囊泡（EV）携带多种RNA和蛋白质，被认为是再生医学领域最有吸引力的无细胞治疗方式之一。 干细胞衍生的细胞外囊泡（EV）对皮肤衰老和衰老相关疾病的影响已得到证实。研究人员研究了间充质干细胞（MSC）衍生的 EV 的抗衰老特性。他们发现，源自人胚胎干细胞和骨髓的 MSC 释放的 EV 显着降低衰老标记物（p16、p21、IL-6 和 IL-1β）的表达，并改善衰老成纤维细胞（自然衰老的野生成纤维细胞）的健康寿命。 另外有研究发现牙龈 MSC 衍生的 EV 下调衰老相关基因的表达，包括β-半乳糖苷酶、p53、p21 和 γH2AX 以及衰老人皮肤成纤维细胞和内皮细胞中的哺乳动物雷帕霉素靶标 (mTOR)/pS6 信号通路和老年小鼠（84周龄）。 关于间充质干细胞（MSC）衍生的 EV 对皮肤光老化也有治疗作用。研究发现，源自人脐带间充质干细胞 (hucMSC-ex) 的外泌体通过运输 14-3-3 z 蛋白和上调 Sirtuin 1 (SIRT1) 来缓解 HaCaT 细胞中紫外线 (UV) 辐射诱导的 DNA 损伤、炎症和细胞凋亡。 研究还发现来自脂肪间充质干细胞 (ADSC-EV) 的 EV 可以有效、安全地改善光老化。ADSC-EV 的局部治疗可减少皱纹，改善胶原蛋白结构和密度，并有助于清除炎症。 研究人员特别强调，人类多能干细胞衍生的外泌体 (iPSC-exos) 已被研究用于治疗皮肤老化。 研究发现 iPSC-exos 改善了光老化人类真皮成纤维细胞的基因型和表型变异。他们还发现，iPSC-exos 降低了衰老标记物（β-gal、基质金属蛋白酶 1 和 3）（MMP1 和 MMP-3）的表达，并恢复了紫外线诱导和紫外线诱导的 I 型胶原蛋白 (Col-1) 的分泌。
图1。源自干细胞的 EV 可缓解细胞衰老。这些EVs调节衰老/衰老标志物的表达，包括p53、p21、γH2AX、β -gal和其他衰老相关分泌表型（SASP）因子，并通过多种机制有效改善衰老细胞的功能。 除了干细胞之外，还研究了其他 EV 来源以优化皮肤老化的治疗，例如皮肤成纤维细胞。人真皮成纤维细胞（HDF）是真皮中的主要细胞类型之一，其基质再生能力随着年龄的增长而逐渐下降。 据报道，3D培养的HDF衍生的外泌体显着改善真皮成纤维细胞和裸鼠的衰老表型。它们调节肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、MMP-1、转化生长因子β (TGF-β) 和 pro-Col-1 的表达，从而促进胶原蛋白合成并改善衰老表型。 此外，研究表明，真皮成纤维细胞来源的 EV 可改善紫外线 B (UVB) 辐射引起的光老化。用这些EV进行预处理可显着增加谷胱甘肽过氧化物酶1（GPX-1）和细胞外基质蛋白Col-1的表达，并降低MMP-1的表达，从而上调抗氧化活性并保护真皮成纤维细胞（图2）。
图 2.来自成纤维细胞的 EV 可防止 UVB 诱导的衰老。注射后，EV 会刺激抗氧化活性 (GPX-1)，促进细胞外基质重建（TGF-β、Col-1、MMP1）、改善细胞坏死 (TNF-α)，从而防止 UVB 引起的衰老。 综上所述，细胞外囊泡在皮肤护理方面的潜力已经引起了全世界的关注。外泌体显示出在临床应用于皮肤年轻化治疗中的重大潜力，不但能改善我们的外观，更能在一定程度上阻碍皮肤疾病的发展。目前将其应用于皮肤年轻化想法已经得到广泛关注，但公众仍要注意区分，外泌体提取技术依赖于强大的细胞制备培养技术，因此消费者需要避免一些商家借着外泌体的噱头大肆敛财。 |
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