所有的細胞都可以分泌外泌體,但不同細胞可分泌不同的外泌體。研究發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細胞分泌外泌體的能力強。而間充質(zhì)干細胞來源廣泛,可從臍帶、胎盤、脂肪及骨髓等組織中分離,并且不同來源間充質(zhì)干細胞存在著異質(zhì)性,這也決定著不同來源的間充質(zhì)干細胞所分泌的外泌體也有差異。根據(jù)新發(fā)表的文獻,不同來源的間充質(zhì)干細胞在蛋白質(zhì)分泌上存在差異,來自胎盤和臍帶的MSCs因分泌組的多樣性被認為具有更大的治療潛力,因為它們能夠提供更廣泛的生物活性分子來促進組織修復。
近年來,外泌體吸引了眾多科研人員與醫(yī)療從業(yè)者的目光。從疾病診斷到治療,外泌體都展現(xiàn)出了巨大的潛力,在腫瘤研究、神經(jīng)科學以及再生醫(yī)學等多個領(lǐng)域都有著積極的探索。
然而,必須明確的是,外泌體并非千篇一律。外泌體是一種細胞外囊泡,攜帶的物質(zhì)包括微小RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等,它作為信息載體參加細胞間通訊。
所有的細胞都可以分泌外泌體,但不同細胞可分泌不同的外泌體。
研究發(fā)現(xiàn),不同細胞來源的外泌體所攜帶的內(nèi)容物也不盡相同。不同來源的外泌體在功能、特性以及應用價值上存在著的差異。
隨著研究的深入,越來越多的文獻揭示了外泌體來源對其功能和應用效果的深刻影響。這就提醒著科研人員在開展外泌體相關(guān)研究與應用時,不能忽視其細胞來源這一關(guān)鍵因素。
只有深入理解不同來源外泌體的特性,才能更好地挖掘外泌體的潛力,推動其在生物醫(yī)學領(lǐng)域的進一步發(fā)展,為攻克諸多疑難病癥帶來新的希望與契機。
間充質(zhì)干細胞:分泌外泌體的能力強
在現(xiàn)代醫(yī)學中,干細胞被認為是一種革命性的治療方法,它們擁有修復受損組織并促進組織再生的能力。其中,間充質(zhì)干細胞(MSCs)因其獨特的免疫調(diào)節(jié)和旁分泌特性而備受關(guān)注。這些細胞不僅能夠分化成多種細胞類型,還能分泌一系列生物活性分子,幫助調(diào)節(jié)炎癥反應、促進血管生成和抑制細胞死亡。
研究發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細胞分泌外泌體的能力強[4-7],間充質(zhì)干細胞來源外泌體具備間充質(zhì)干細胞相似的組織損傷修復和再生功能,因此也是前臨床應用為廣泛的外泌體。
間充質(zhì)干細胞來源外泌體具有的特點,比如易儲存、易獲取且效果好,并且具有調(diào)控免疫細胞和影響炎性因子等作用,因此成為了極具潛力的臨床研究方向。
研究發(fā)現(xiàn)[1],間充質(zhì)干細胞來源外泌體具有多種生物作用,包括:
間充質(zhì)干細胞外泌體具多種作用
(1)間充質(zhì)干細胞來源外泌體具有與其母源細胞相同的免疫調(diào)控功能,例如攜帶免疫抑制因子、影響巨噬細胞向M2型極化、調(diào)節(jié)T細胞的分化及抗原提呈等作用。
(2)間充質(zhì)干細胞外泌體可抑制炎癥的發(fā)展,減少并發(fā)癥的發(fā)生;
(3)間充質(zhì)干細胞外泌體還可通過再生作用促進損傷器官的修復,進而有利于患者康復。
當前,間充質(zhì)干細胞來源外泌體在自身免疫性疾病、移植物抗宿主反應以及損傷修復、美容抗衰等等方向具有極大的應用價值。
不同MSC來源外泌體的比較:
臍帶和胎盤間充質(zhì)干細胞外泌體具有更大潛力
間充質(zhì)干細胞來源廣泛,臍帶、胎盤、脂肪及骨髓等組織中均能分離出間充質(zhì)干細胞。然而,不同組織來源的間充質(zhì)干細胞具有異質(zhì)性,因此所分泌的外泌體也有所差異。
日前,International Journal of Molecular Sciences雜志上的文章對脂肪、骨髓、胎盤和臍帶中的MSCs分泌組進行了深入的比較分析。
圖1. 不同來源的間充質(zhì)干細胞具有不同的分泌特征[2]。使用條件培養(yǎng)基、質(zhì)譜分析和生物信息學分析了脂肪(AD)、骨髓(BM)、胎盤(PL)和華納氏膠(WJ)來源的人間充質(zhì)干細胞的蛋白質(zhì)分泌組。根據(jù)來源的不同,每種間充質(zhì)干細胞的分泌組都具有不同的特征。
不同來源的MSCs通過其分泌的蛋白質(zhì)發(fā)揮治療作用。研究通過質(zhì)譜分析技術(shù)比較了這些細胞的蛋白質(zhì)分泌組,揭示了它們在治療潛力上的差異。
(1)分泌差異
通過質(zhì)譜分析,研究人員發(fā)現(xiàn)不同來源的MSCs在蛋白質(zhì)分泌上存在差異。這些差異不僅體現(xiàn)在蛋白質(zhì)的種類上,還體現(xiàn)在蛋白質(zhì)的豐度和功能上。例如,胎盤和臍帶來源的MSCs顯示出更多樣化的蛋白質(zhì)分泌,這可能與它們的高再生潛力有關(guān)。
(2)功能相似
盡管不同來源的MSCs在蛋白質(zhì)組成上存在差異,但它們在促進細胞遷移、抑制細胞死亡等關(guān)鍵生物學功能上具有相似性(圖2)。這些功能對于組織修復和再生至關(guān)重要。
來自胎盤和臍帶的MSCs因分泌組的多樣性被認為具有更大的治療潛力,因為它們能夠提供更廣泛的生物活性分子來促進組織修復。
在臨床中,也有研究者對不同來源間充質(zhì)干細胞外泌體的療效進行了比較。例如有研究比較了臍帶間充質(zhì)干細胞來源外泌體以及骨髓間充質(zhì)干細胞來源外泌體在骨關(guān)節(jié)炎治療療效上的差異,結(jié)果顯示[3],在產(chǎn)量和純度上,臍帶間充質(zhì)干細胞來源外泌體均高于骨髓間充質(zhì)干細胞來源外泌體;兩種外泌體均能緩解白細胞介素1β對軟骨細胞的炎癥作用,主要表現(xiàn)在促進增殖,抑制凋亡和增加細胞外基質(zhì)的分泌,其中臍帶間充質(zhì)干細胞來源外泌體的促軟骨修復活性更強。
小結(jié)
間充質(zhì)干細胞外泌體作為新興的生物活性分子載體,在臨床應用上展現(xiàn)出巨大的潛力。這些微小囊泡能夠傳遞干細胞的關(guān)鍵功能特性,為疾病治療和人體康復提供新途徑。
然而,外泌體的質(zhì)量與干細胞來源及制備工藝緊密相連,確保來源的可靠性和符合GMP標準的制備工藝至關(guān)重要。
當前,科學家們正積極探索外泌體的功能,不斷深化對外泌體的具體作用機制的理解。但外泌體含量少且提取流程復雜,成為制約其臨床轉(zhuǎn)化的瓶頸。
因此,未來需加大科研力度,優(yōu)化提取技術(shù),開展更大規(guī)模的臨床研究,以充分挖掘間充質(zhì)干細胞外泌體的治療潛力,推動其在醫(yī)學領(lǐng)域的廣泛應用。