知识科普|外泌体——抗衰、递送小能手

外泌体（exosome）是直径在30-150nm之间的细胞外囊泡。外泌体携带细胞的DNA、RNA、蛋白质和脂质等信息分子，参与细胞间物质运输与信息传递，调控生理和病理过程，并对受损和衰老的细胞有一定的修复和唤醒功能。但也因细胞来源不同，外泌体的成分存在差异。

1983年，外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现，最初被认为是细胞排泄废物的一种载体。随着对其生物来源及结构组成等方面的不断深入研究，发现外泌体在细胞通讯中发挥重要作用，它们具有穿过屏障（如细胞质膜、血脑屏障和胃肠道）的能力，充当全身“货物”的天然载体。

2013年，美国科学家James E. Rothman、Randy W. Schekman及德国科学家Thomas C. Südho，因发现并阐释外泌体运输系统及其调控机制，共同获得2013年诺贝尔生理学或医学奖。

几乎所有类型的细胞都可以分泌外泌体，他们广泛存在于各种体液中，包括血液、眼泪、尿液、唾液、乳汁等。例如间充质干细胞（MSCs）分泌的外泌体在许多研究中发现其在免疫调节中有重要作用，并对受损和衰老的细胞有一定的修复和唤醒功能。

外泌体被广泛应用于临床诊断、食品、化妆品、科学研究和药物递送中，具有十分广阔的应用前景。

深圳细胞谷工业化生产人间充质干细胞源性外泌体，质量均通过第三方检验公司检测。利用蛋白质免疫印迹技术鉴定外泌体阳性蛋白标志物跨膜蛋白CD9、CD63、CD81以及溶质蛋白TSG101均为阳性，外泌体阴性蛋白标志物内质网蛋白Calnexin为阴性，符合国际囊泡协会（MISEV2023）对外泌体鉴定的规定^[1]。

同时，用纳米流式检测仪检测外泌体的粒径、浓度，外泌体大小均一，符合鉴定标准。

深圳细胞谷人间充质干细胞外泌体第三方检测报告－粒径浓度

1. 诊断：外泌体不仅存在于几乎所有的生物体液中，因而具有多组分分析的潜力，并且外泌体双层膜赋予外泌体足够的稳定性，可防止其携带的生物学信息在体液循环中被降解，有利于生物学信息的捕获，因此成为癌症液体活检中最新、最有吸引力的生物标志物。外泌体作为一种新的癌症生物标志物，可用于辅助诊断肺癌、乳腺癌、消化道癌、肝细胞癌、胰腺癌、泌尿系统癌症、妇科癌症、血液恶性肿瘤、黑色素瘤等多种癌症^[2]。

2. 治疗：结合外泌体的免疫调节功能和药物载体特性，可以在化学治疗的同时启动抗肿瘤免疫反应，这对肿瘤有显著的治疗作用。自然杀伤细胞分泌的外泌体对多种人类肿瘤细胞均显示细胞毒性。现已有树突状细胞外泌体的相关疫苗被开发，且用于临床试验，但仍处于初期阶段。目前，由树突状细胞分泌的外泌体被认为是肿瘤疫苗最有希望的载体^[3]。

3. 药物递送：由于外泌体表面同样是脂质双分子层结构，因此其作为药物的递送载体时，能够更加容易地将药物递送到细胞内部，发挥治疗作用。外泌体通过装载不同蛋白、核酸和脂质发挥不同的治疗效果。作为理想递送载体的外泌体应当不仅能够靶向不同的组织和器官，还能够特异性增强或减弱所靶向的组织或器官的功能。研究人员通过多种工程化手段建立了各类工程化外泌体，以提高外泌体的载药能力^[4]。

4. 功能医学：外泌体除了在以上领域的研究和应用外，其在功能性护肤和抗衰、再生修复甚至毛发管理等项目的潜在应用，受医疗美容人士青睐^[5,6]。

有研究者认为，干细胞外泌体对皮肤抗衰老有效。研究者从人诱导多能干细胞 （iPSC） 的条件培养基中收集了外泌体，并研究了对老年人真皮成纤维细胞 （HDF） 的影响。

iPSC-Exo对人真皮成纤维细胞（HDFs）增殖的影响

研究结果显示，在正常条件下，iPSCs-Exo能够促进两种HDFs的增殖和迁移，并增加I型胶原的表达水平。同时，iPSCs-Exo还显著降低后者的衰老相关指标，包括半乳糖苷酶（SA-BETA-GAL）和金属蛋白酶（MMP-1/3）的表达水平。SA-BETA-GAL的高表达一直是自然衰老的标志，而MMP-1/3是细胞衰老过程中高表达的重要酶物质。预处理HDFs使用诱导多能干细胞来源的外泌体（iPSCs-Exo）结果显示，能够抑制由UVB辐照引起的损伤和MMP-1/3的过表达。综上所述，这些结果表明 iPSCs-Exo 在治疗皮肤衰老方面具有治疗潜力^[7]。

参考文献：

[1] Welsh J A, Goberdhan D C I, O'Driscoll L, et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches[J]. Journal of extracellular vesicles, 2024, 13(2): e12404.

[2] 梁硕,邱宇飞,王译羽,等.外泌体作为潜在肿瘤标志物的定量检测方法研究进展[J].药学进展,2023,47(11):837-848.DOI:10.20053/j.issn1001-5094.2023.11.005.

[3] 朱晓娴,陈慧芝,崔奎琰,等.外泌体在肿瘤诊断和治疗中的应用现状与展望[J].中国医药导报,2023,20(09):41-45.DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2023.09.08.

[4] 崔璟,张燕,张宁坤,等.工程化外泌体在药物递送研究中的进展[J].药学进展,2024,48(08):633-640.DOI:10.20053/j.issn1001-5094.2024.08.008.

[5] Park GH, Kwon HH, Seok J, et al. Efficacy of combined treatment with human adipose tissue stem cell-derived exosome-containing solution and microneedling for facial skin aging: A 12-week prospective, randomized, split-face study. J Cosmet Dermatol. 2023 Dec;22(12):3418-3426.

[6] 郑舒丹,吴金燕,张利平,等.干细胞源性外泌体在美容皮肤病学中的研究进展[J].中国美容整形外科杂志,2023,34(04):246-248+259.

[7] Myeongsik O,Jinhee L,Yu K,et al.Exosomes derived from human induced pluripotent stem cells ameliorate the aging of skin fbroblasts[J].Int J Mol Sci,2018,19(6):1715.