源無止境 創生有道
    外泌體科普|解鎖皮膚修復:外泌體的多重作用機制

    發布時間:2025-07-21 10:59   瀏覽次數:99

     外泌體(exosome)是一類直徑約為30-150 nm、具有完整脂質膜結構的細胞外囊泡,主要負責細胞間的物質運輸和信息傳遞。外泌體于1983年在綿羊網織紅細胞中首次被發現,并于1987年由Johnstone正式命名為“exosome”。

     

    人體內幾乎所有類型的細胞均能分泌外泌體。它們廣泛存在于血液、唾液、尿液等多種體液中,攜帶并遞送蛋白質、mRNAmiRNAlncRNA、脂質等多種生物活性分子,構成一種重要的細胞間通訊系統,參與調控細胞通訊、遷移、血管新生、免疫應答及腫瘤生長等多種生理和病理過程

    外泌體的形成與作用機制

    外泌體的形成過程簡述如下:細胞膜內陷形成早期內體分選貨物并成熟為晚期內體晚期內體內膜出芽形成腔內囊泡并形成多泡體(MVB→MVB與質膜融合釋放腔內囊泡(即外泌體)至胞外。

     

    釋放后的外泌體可通過多種方式影響靶細胞:

    直接信號激活: 外泌體表面的蛋白質或脂質配體與靶細胞膜表面受體結合,直接激活下游胞內信號通路。

    內容物遞送: 外泌體通過內吞作用被靶細胞攝取,或與靶細胞質膜直接融合,將其攜帶的功能性分子(如蛋白質、核酸、脂質等)釋放到靶細胞內,從而調控細胞功能及生物學行為。

    外泌體修復皮膚損傷的機制

    研究表明,源自不同組織(如臍帶、脂肪)的間充質干細胞外泌體(MSC-exo)在促進皮膚損傷修復方面具有顯著作用,其機制主要包括:

    促進皮膚細胞增殖與膠原合成
    MSC-exo能夠有效促進皮膚成纖維細胞和上皮細胞的增殖,加速上皮再生。例如,臍帶來源MSC-exoUCMSC-exo)可上調成纖維細胞中N-cadherinCyclin-1PCNAI型膠原和III型膠原的基因表達,從而促進其增殖和膠原合成。實驗證實,脂肪來源MSC-exoADSC-exo)能夠遷移(歸巢)至皮膚切口部位,顯著加速傷口愈合。

     

    促進血管新生
    血管新生是MSC-exo促進皮膚修復的關鍵機制之一。MSC-exo富含多種促血管生成因子(如VEGF等蛋白質)及調控性RNA(如特定的miRNA)。這些分子可誘導內皮細胞表達促血管生成因子,并促進內皮細胞和平滑肌細胞的增殖與遷移,從而修復受損血管并形成新的毛細血管網絡。

     

    抑制瘢痕形成
    嚴重創傷或燒傷常導致過度瘢痕形成,影響外觀和功能。研究表明,MSC-exo具有抑制瘢痕形成的作用。例如,UCMSC-exo在傷口愈合早期促進I型和III型膠原的生成以加速愈合;而在愈合后期,則能下調膠原蛋白的過度表達,從而減少瘢痕組織的形成

     

    調節皮膚損傷部位的免疫反應
    適度的炎癥反應是啟動皮膚修復的必要步驟(損傷后24-36小時中性粒細胞浸潤,48-72小時巨噬細胞浸潤)。然而,過度或持續的炎癥會阻礙愈合。MSC-exo可通過以下方式發揮免疫調節作用:

    巨噬細胞極化: 促進傷口處巨噬細胞向具有抗炎和組織修復功能的M2表型轉化。

    T細胞調節: 抑制效應T細胞過度增殖,并可能促進調節性T細胞(Treg)的形成。活化的Treg細胞可通過減少促炎因子(如IFN-γ)產生和抑制促炎性M1型巨噬細胞的積聚來促進愈合。

    B細胞調節: 研究顯示MSC-exo可能調節B細胞活性(如抑制其過度增殖或促進調節性B細胞功能),從而參與免疫穩態的恢復。

     

    結論
    綜上所述,MSC-exo通過促進皮膚細胞增殖與膠原合成、誘導血管新生、抑制過度瘢痕形成以及精細調控損傷局部的免疫反應等多重機制,有效促進皮膚損傷修復。這些特性使其在燒傷燙傷、糖尿病足潰瘍、系統性硬化癥相關皮膚病變、皮膚老化以及光損傷修復等領域展現出廣闊的應用前景。

     

     

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