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科技进步 , 让医疗美容不断跃升 。 但即使是科技高度发达的今天 , 医疗美容仍然存在短板 。 比如说 , 慢性创面和瘢痕疙瘩就是创面修复领域的两大难题 。
目前 , 针对慢性创面的治疗主要为皮瓣移植、生长因子疗法、负压辅助封闭疗法、高压氧疗法、电磁疗法等 , 但皮瓣移植治疗过程痛苦、疗程长 , 生长因子疗法作用靶点单一 , 而其他辅助疗法也仅通过维持创面处于稳定状态 , 而不能通过主动激活伤口愈合机制 , 从而促进创面修复 。 此外 , 针对瘢痕疙瘩主要采用手术、瘢痕内注射、激光、冷冻疗法等综合治疗 , 手术疗法很难根除瘢痕疙瘩 , 瘢痕内注射、激光、冷冻疗法等常常不能达到预期效果 。 幸运的是 , 经过科学家们长期的研究 , 干细胞外泌体给爱美人士带来了希望 。
外泌体(Exo)是一种经细胞内体途径生成并释放到细胞外的囊性小泡 。 Exo通过胞吞、胞吐及膜融合的方式进入细胞 , 将其活性物质(如蛋白质、DNA、RNA等)释放至宿主胞质溶胶调控细胞生理功能;也可结合胞膜受体激活相关信号通路调控细胞功能 , 实现非细胞化再生医美治疗 。 其中间充质干细胞来源外泌(MSC-Exo)体具有来源细胞特性 , 能促进受损区域细胞自我修复与组织再生 , 恢复组织内稳态 。
MSC-Exo通过向靶细胞转运特异性蛋白、脂质、mRNA、microRNA等信号分子 , 调控创面愈合过程中炎症反应、细胞增殖、迁移、血管生成与基质重建等多个阶段 , 从而促进创面愈合 , 抑制瘢痕形成 。 体内外实验均显示 , MSC-Exo具有抗衰老和修复创面等作用 。
1、修复创面
【抗衰老|医疗美容又添生力军,干细胞外泌体美容有潜力】皮肤创伤愈合是机体对创伤后作出的一个复杂而有序的动态生理反应过程 。 整个过程中涉及到创伤部位与周围多种组织细胞的相互作用 , 如表皮细胞、成纤维细胞、内皮细胞的增殖与迁移 。 研究发现 , MSC-Exo可通过促进血管生成发挥组织修复作用 。 大量动物实验表明 , MSC-Exo能显著促进创面愈合 。
在深Ⅱ度烧伤大鼠模型中 , MSC-Exo能促进表皮、真皮细胞再生及血管新生 , 从而加速创面愈合 。 在糖尿病大鼠模型中 , 牙龈干细胞Exo与多孔的壳聚糖/丝素凝胶海绵联合应用 , 能促进创面区再上皮化 , 促进胞外基质的产生 , 以及促进创面血管的新生 。 也有文献表明 , 脂肪干细胞Exo能降低辐射损伤 , 使被辐射的隐窝再生 , 改善小鼠肠内器官功能及显著提升生存率 , 进一步研究可验证MSC-Exo对皮肤创面的治疗效用 。
Zhang等研究发现 , MSC-Exo可促进热刺激后皮肤细胞的增殖 , 并抑制其凋亡 , 在大鼠皮肤烧伤模型中 , Exo能促进烧伤部位的再上皮化 , 加快伤口愈合 。 人脐带MSC-Exo所递送的Wnt4基因信号是皮肤伤口愈合所需的 。 在体外实验中 , 成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞的增殖及迁移依赖于MSC-Exo的剂量 。 同样 , 成纤维细胞分泌的Ⅰ型、Ⅲ型胶原、弹性蛋白量的提高和血管内皮细胞管状形成率的提高 , 也与Exo的浓度增加有关 。
2016年 , Hu等团队通过建立小鼠皮肤缺损模型证明 , 脂肪干细胞Exo可以被成纤维细胞摄取 , 促进其迁移、增殖 , 并通过促进Ⅰ型胶原(Col Ⅰ)和Ⅲ型胶原(Col Ⅲ)合并 , 可以增加神经-钙黏素 , 增殖细胞核抗原和细胞周期蛋白D1的基因表达 , 以加速小鼠皮肤创口愈合 。 2017年 , 该团队在此基础上研究发现 , 脂肪干细胞Exo能够通过上调以下3组比值来促进细胞外基质的重构 , 从而促进皮肤创口愈合 。 这3组比值分别为:ColⅠ/ColⅢ;转化生长因子β3(TGF-β3)/TGF-β1;基质金属蛋白酶3(MMP3)/基质金属蛋白酶1组织抑制因子(TIMP1) 。
2、抑制瘢痕形成
严重创伤和大面积烧伤通常会导致瘢痕形成 。 瘢痕形成的机制包括:个体及遗传因素、细胞因子异常分泌、细胞外基质(ECM)大量沉积、胶原蛋白降解异常、成纤维细胞合成和凋亡异常、缺氧等 。 瘢痕的形成不仅影响美观 , 而且也影响器官功能 。
Fang等证明脐带MSC-Exo内携带一些特异性miRNAs(miRNA-21、miRNA-23A、miRNA-125B和miRNA-145) , 这些miRNAs通过抑制TGF-β/SMAD2通路 , 抑制肌成纤维细胞分化和过度纤维化 , 从而减少瘢痕形成 。
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