外泌体:护肤品的下一件大事

浩澜聊健康 2024-05-07 17:18:55
外泌体是一种新兴的生物活性物质,参与皮肤的多种生物和细胞活动。这些纳米大小的小膜囊泡(30-100nm)由包括皮肤细胞在内的所有真核细胞分泌。外泌体曾经被认为是一种排出细胞废物的方法,现在被视为重要的细胞间通讯载体。外泌体包含的货物,包括信使核糖核酸、miRNA、细胞因子和生长因子等蛋白质,以及源自宿主细胞并在靶细胞中指导各种细胞反应的脂质。为了影响生物活性,外泌体必须被表面受体识别,融合到靶细胞膜上,并通过靶细胞的内吞作用被摄入。 间充质干细胞是一种具有免疫调节和营养作用的多能细胞。它们可以很容易地从人体脂肪组织中获取,并用于脂肪移植以达到填充效果。脂肪来源的干细胞(ADSCs)具有促进角质形成细胞和成纤维细胞增殖、迁移和分泌活性的再生能力。最近的研究表明,ADSCs的许多有益作用可以通过使用含有细胞因子和细胞外小泡(如外泌体)的无细胞提取物来获得。 外泌体用于治疗应用取决于细胞培养技术,其中3D培养是受青睐的。需要分离技术,如超速离心、超滤和沉淀,以生产适用于商业用途的高质量外泌体。外泌体是非免疫原性的,作为局部治疗是安全的。它们还可以装载药物,使其作为药物递送系统具有价值。因此,外泌体作为治疗和美容成分具有巨大的潜力。 外泌体已经在各种皮肤条件下进行了研究。 伤口愈合分为五个阶段:炎症、上皮化、伤口收缩、胶原沉积和重塑。细胞间通讯在伤口愈合中至关重要,因为它需要角质形成细胞、成纤维细胞、巨噬细胞和炎症细胞的协调努力。巨噬细胞的外泌体通过刺激血管生成和细胞增殖来促进伤口愈合。这些巨噬细胞衍生的外泌体导致M1巨噬细胞转化为M2巨噬细胞,导致成纤维细胞迁移、胶原产生和内皮细胞管形成增强。 负载在具有支架功能的基于藻酸盐的水凝胶中的ADSC外泌体被证明可以向动物的伤口部位提供生物活性材料的连续释放。这种敷料促进了伤口闭合、胶原蛋白合成和血管生成。此外,外泌体可能有助于最大限度地减少疤痕的形成。张等人证明,人MSC外泌体促进伤口愈合,同时减少疤痕宽度。用MSC外泌体治疗的糖尿病小鼠的伤口愈合增强是由于血管生成增加和血管内皮生长因子(VEGF)上调所致。上皮再上皮化的加速与瘢痕形成的减少有关。这些研究表明,外泌体有望作为一种无细胞的方法来增强伤口愈合和减少疤痕。 皮肤色素沉着是黑色素细胞和角质形成细胞之间的协同作用。这两种细胞类型都能分泌外泌体,并能相互吸收外泌体。已知角质形成细胞衍生的外泌体含有miRNA和其他参与色素调节的可溶性因子。来自人类包皮的黑色素细胞和来自角质形成细胞的外泌体的共培养促进黑色素细胞增殖和酪氨酸酶活性。相反,过度表达miR-330-5p的小鼠角质形成细胞外泌体显著降低黑色素细胞中黑色素的产生和酪氨酸酶的表达。有趣的是,角质形成细胞外泌体的miRNA图谱因UVB暴露而改变。从UVB照射的角质形成细胞中分离的外泌体含有miR-3196,该miR-3196增加了人类黑色素细胞的黑色素含量,这表明改变的外泌物可能在紫外线诱导的皮肤色素沉着中发挥作用。对外泌体在黑素细胞和角质形成细胞之间的串扰中的作用的进一步研究可能提供调节色素产生的新方法。 最近的研究表明,外泌体可能对脱发有用。在不同阶段注射到毛囊中的毛乳头细胞(DPC)外泌体加速了小鼠生长期的开始,延迟了catagen,延长了毛干,并导致了更大的凸起区域。三维培养的人DPC外泌体促进了DPC和外根鞘的活力,增加了胰岛素样生长因子(IGF)1、角质形成细胞生长因子和肝细胞生长因子的表达。它们还促进了培养的人类毛囊的毛干伸长,并诱导小鼠从休止期开始生长,延长了小鼠的生长期。因此,毛乳头细胞外泌体有望预防和治疗脱发。 外泌体对皮肤再生也很有兴趣。通过无针注射将来自三维培养的人真皮成纤维细胞(HDF)的外泌体递送到光老化裸鼠的皮肤中。HDF外泌体通过下调TNF-α和增加TGF-β增加前胶原1和降低MMP-1。与骨髓干细胞衍生的外泌体相比,HDF外泌体还导致真皮胶原沉积的更大增加。培养物中的多能干细胞产生外泌体,减轻衰老的人类成纤维细胞的变化。这些外泌体降低了β-半乳糖苷酶、MMP1、MMP3的表达,并恢复了I型胶原mRNA的表达。将人ADSC外泌体皮下注射到大鼠光老化皮肤中,在7天内显著降低了光老化皮肤的表皮厚度并增加了真皮厚度。1型胶原的mRNA表达增加,而III型胶原、MMP 1和MMP 3的表达减少。 我们对外泌体在皮肤生理学中的作用的了解仍处于初级阶段,但这些研究表明,外泌体可能是局部护肤中的下一件大事。
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