干细胞外泌体：生物学功能、临床潜力和效用

外泌体是从细胞中自然释放的颗粒。这些颗粒负责细胞间的通讯。这些信使细胞具有释放生长因子和其他有益过程的能力。

外泌体

外泌体是从细胞中自然释放的信使颗粒。这些颗粒负责细胞间的通讯。外泌体将遗传信息和蛋白质携带到全身细胞，为细胞之间的通讯创造路径。这些信使细胞可以释放生长因子和其他有益过程。

也称为细胞外囊泡（从无法复制的细胞中自然释放的颗粒），它们负责细胞间的通讯。在不连续的封闭膜系统（也称为中间内吞室）融合后，外泌体自然从细胞中释放出来。尽管外泌体与胞外体的大小大致相同 (40-100 nm)，但它们是不同种类的囊泡。

当用于外泌体治疗时，这些生物分子可以专门针对刺激体内所需的反应。这种创新疗法在各种医学应用中显示出巨大的前景，包括癌症治疗、组织修复和免疫调节。

假设您正在考虑对某种疾病进行外泌体治疗。在这种情况下，重要的是要研究并咨询合格的医疗保健专业人员，以确定此选项是否适合您。

什么是外泌体？

外泌体是直径约30至200nm的微小单膜细胞器，从快速生长的细胞（包括干细胞、t细胞和b细胞，甚至癌细胞）中大量释放。

外泌体包含一系列膜相关蛋白、脂质、核酸和糖缀合物，并被认为通过旁分泌效应促进细胞间通讯。干细胞也可以使用外泌体来检测它们的环境并修复受损组织。  

外泌体来源于哪里？

外泌体来源于体内的细胞。许多细胞产生并释放它们，包括免疫细胞、t细胞、肿瘤细胞、癌细胞、树突状细胞和神经元。外泌体通过胞吐作用在细胞内形成，在此期间细胞的内体（细胞内小的膜结合隔室）与细胞膜融合并将其内容物释放到细胞外空间。

一旦它们被释放到细胞外空间，外泌体就会被其他受体细胞吸收并影响它们的功能。这个过程被认为在细胞间通讯中发挥作用，并且正在研究作为各种分子（包括蛋白质、RNA 和 DNA）在靶细胞之间转移的潜在机制。

已发现细胞来源的外泌体含有各种类型的分子，例如蛋白质、脂质和遗传物质，这些分子对产生它们的细胞具有特异性。这些外泌体可以被其他细胞吸收，即使它们远离外泌体释放的地方。当这种情况发生时，外泌体中的分子可以改变受体细胞的功能。

什么是外泌体的生物学功能？

外泌体被认为在调节复杂的细胞内通路中发挥作用，研究表明它们在体内可能具有多种功能。一些研究表明，外泌体可能参与免疫系统对感染的反应以及神经系统的发育和运作。

例如，外泌体已被证明含有多种免疫相关分子，如细胞因子和抗原，并通过影响受体细胞参与免疫系统对感染的反应。

外泌体也被证明参与神经系统的发育和功能。已发现它们含有多种对神经元的发育和维持很重要的分子，例如生长因子和信号蛋白。此外，外泌体参与神经元与神经系统中其他细胞之间的通讯。

研究表明外泌体主要是信使分子机制

根据2019年发表在《细胞与生物科学杂志》上的一项研究，外泌体是多泡体与质膜融合后释放到周围体液中的纳米级囊泡。源自靶细胞的细胞外囊泡显示出携带细胞特异性蛋白质、脂质和遗传物质的货物，并且可以被远离它们释放的邻近或远处细胞选择性地吸收，从而根据其生物活性化合物重新编程受体细胞。⁽³⁾

什么是干细胞外泌体疗法？

外泌体疗法涉及使用外泌体，即由干细胞自然产生的小囊泡，将治疗分子递送至体内的特定细胞。这些外泌体包含一系列生物分子，包括蛋白质、核酸和脂质，可用于靶向特定细胞并引发所需的反应。这是一种正在探索各种潜在应用的新疗法。

外泌体疗法在美国越来越受欢迎。一些医生认为外泌体的给药可能有好处，但证明安全性和有效性的数据很少。该理论可能源于表明间充质干细胞和外泌体对健康有益之间存在联系的研究。外泌体是从间充质干细胞中自然释放出来的，MSCs是所有细胞中外泌体含量最高的。

这些研究（概述如下）认为外泌体可能具有治疗能力，但研究人员尚未发现确凿证据。此类治疗的合法性也存在监管问题，尤其是当外泌体制备方案涉及从间充质干细胞中提取时。

为什么对干细胞外泌体疗法越来越感兴趣？

根据 2016 年 James R Edgar 及其同事进行的一项研究，我们可能会看到人们对外泌体疗法的兴趣增加，原因如下：

• 外泌体被认为提供了一种细胞间通讯和细胞间大分子传递的方式
• 外泌体被认为在蛋白质、脂质、mRNA、miRNA 和 DNA 的传播中发挥作用，并且是多种疾病发展的促成因素
• 外泌体已被提议作为药物的有用载体，因为它们由细胞膜而不是合成聚合物组成，因此宿主可以更好地耐受

干细胞疗法和干细胞外泌体有什么区别？

干细胞和外泌体是两种不同类型的细胞或细胞产品，正在研究它们在医学治疗中的潜在用途。以下是两者之间的一些主要区别：

起源：干细胞是未分化的细胞，具有发育成多种特殊细胞类型的能力。它们存在于人体的各种组织中，可以在实验室中分离和培养。另一方面，外泌体是由体内细胞产生和释放的小的膜结合囊泡。它们通过称为胞吐作用的过程在细胞内形成，在此过程中，细胞的内体（细胞内小的膜结合隔室）与细胞膜融合并将其内容物释放到细胞外空间。

功能：干细胞具有分化成多种特殊细胞类型的能力，并且正在研究它们在再生医学中的潜在用途。另一方面，外泌体被认为在细胞间通讯中发挥作用，并被提议作为各种生理和病理过程的潜在介质。已发现它们含有多种生物分子，包括蛋白质、核酸和脂质，并参与这些分子在细胞间的转移。

潜在的治疗应用：正在研究干细胞在广泛医学治疗中的潜在用途，包括受损组织和器官的修复和再生。另一方面，正在探索外泌体作为将治疗分子递送至体内特定细胞的潜在手段。它们已被提议作为多种疾病的潜在治疗方法，包括癌症、神经退行性疾病和心血管疾病。

干细胞是促进外泌体分泌的流行治疗工具

干细胞疗法已显示出治疗慢性炎症、自身免疫性疾病、纤维肌痛、退行性疾病和莱姆病的特殊潜力。这些病症通常以炎症为特征，并且已发现外泌体具有抗炎特性，这使其成为一种有前途的治疗选择。

外泌体由人体中多种类型的细胞产生和释放，包括免疫细胞、癌细胞和干细胞。虽然它们在细胞间通讯中的作用已经确立，但外泌体的确切功能仍未完全了解。需要进一步研究以充分了解外泌体在健康和疾病中的作用。

总的来说，干细胞和外泌体是不同类型的供体细胞或细胞产品，正在研究它们在医学治疗中的潜在用途。干细胞具有引发积极免疫反应的能力，而树突状细胞衍生的外泌体更多地充当信使细胞将脂质和蛋白质组成。  

干细胞外泌体疗法

外泌体疗法是一种新的医学疗法，它利用称为外泌体的微小囊泡将治疗分子递送至体内的特定细胞。这些由干细胞自然产生的外泌体含有多种生物分子，包括蛋白质、核酸和脂质，可用于靶向特定细胞并刺激所需的反应。

外泌体疗法已在广泛的医学应用中显示出前景，包括癌症治疗、组织修复和免疫调节。这是一个令人兴奋的研究领域，有可能彻底改变我们处理许多疾病和病症的方式。

如果您有兴趣了解更多关于外泌体疗法的信息，请务必进行研究并咨询合格的医疗保健专业人员，以确定该治疗方案是否适合您。

“已发现外泌体具有调节复杂细胞内通路的特性，这促使人们探索它们在治疗各种疾病（包括神经退行性疾病和癌症）中的潜在用途。它们能够改变特定细胞的活性体内通路使外泌体成为适用于多种疾病的有前途的治疗选择。”

外泌体和干细胞

间充质干细胞 (MSC) 可以自我更新，并且可以从各种组织中分离出来。由于它们具有多种生物学功能，包括：分化、组织修复、抗炎和免疫调节特性。源自间充质干细胞 (MSC) 的外泌体在2010年的一项研究中首次得到研究，表明MSC能够产生比其他细胞更多的外泌体。⁽²⁾

据Zhang介绍，外泌体参与细胞间的通讯，一些研究人员假设它们是MSC的旁分泌效应物。许多类型的细胞都会分泌外泌体，包括T细胞和B细胞、癌细胞和干细胞。尽管外泌体对于细胞通讯至关重要，但它们的功能仍然未知。

间充质干细胞自然分泌外泌体

间充质干细胞可能具有修复组织、调节免疫系统和促进患者抗炎反应的能力。在国际分子科学杂志上发表的一篇文章中，张等人。声明“一些研究报告说外泌体具有与 MSCs 相似的功能；然而，这些机制仍未被完全理解，并且仍存在争议。” ⁽²⁾

“鉴于MSC的优点，外泌体在未来的研究中作为一种可控、可管理和可行的方法具有很大的前景。然而，基于外泌体蛋白质组学和基因组的复杂性，它们可能的机制和确切的组成需要进一步研究。” 间充质干细胞可以产生大量的外泌体。源自间充质干细胞的外泌体有可能用作药物或基因递送的载体或促进细胞治疗。⁽²⁾

该研究得出结论认为外泌体有希望，但在能够考虑单独使用外泌体作为潜在治疗选择之前需要进行更多研究。

外泌体抗衰老疗法

美国的诊所正在欢呼用于抗衰老的外泌体疗法作为一种新的灵丹妙药。其中一些实体指出，外泌体在对抗某些疾病方面比MSC更有效。这些说法存在一些问题；首先，在不将MSCs引入患者体内的情况下，缺乏支持外泌体功效的数据。其次，美国对外泌体存在监管担忧，可能会促进使用外泌体作为提供细胞疗法的一种方式，同时避免FDA规定的法律限制。虽然外泌体可能有一些好处，但它们仍然大多未被充分研究和未知。

外泌体疗法和FDA

使用扩增的MSC进行治疗主要未获得美国FDA的授权。这些细胞需要获得FDA的批准，并需要提交研究新药申请 (IND)。这些法规与外泌体疗法的普及直接相关。美国的监管环境和不同疗法之间的差异可以使销售和管理外泌体的诊所受益，因为它可能更容易绕过361HCT/P’S的第4条标准。

结论

外泌体疗法最终可能会在再生医学领域占有一席之地，但就目前而言，使用外泌体进行治疗的开发似乎仍处于早期阶段。从人类受试者的临床研究中获得可靠数据至关重要，这些数据可以证明这些外泌体产品在功能上有效。

参考资料：

(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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