定义和概述
外泌体是纳米尺寸(30-150 nm)的细胞外囊泡(EV),源自细胞内多囊泡体(MVB),与细胞膜融合时释放到细胞外。 它由所有细胞分泌,是细胞间信号传导的重要手段,包括蛋白质、miRNA、mRNA、DNA 和脂质。
外泌体疗法是一种通过将用于治疗目的的外泌体注入体内来诱导组织再生、抗炎和神经保护作用的方法。 研究表明,干细胞的大部分治疗效果是通过分泌的外泌体而不是细胞本身介导的,因此外泌体作为一种使用外泌体而不进行细胞移植的“无细胞疗法”而引起了人们的关注。
外泌体的组成和生物学特性
外泌体是由磷脂双层膜包围的囊泡,其内部含有数百至数千种蛋白质(表面标记物,如CD63、CD81和CD9)、核酸(miRNA、mRNA、ncRNA)和脂质。
穿过血脑屏障(BBB)的能力是外泌体的一个重要特性。 外泌体可以通过其小尺寸和特殊的表面分子穿过血脑屏障到达中枢神经系统,显示出治疗现有药物难以治疗的脑部疾病的潜力。
外泌体显示出低免疫原性,即使在同种异体给药期间也会导致低免疫反应。 这消除了自体细胞采集的需要,从而提高了治疗的可及性。
间充质干细胞衍生的外泌体(MSC-外泌体)
间充质干细胞(MSC)分泌的外泌体是研究最多的治疗性外泌体。 MSC 外泌体表现出与亲代细胞 (MSC) 类似的抗炎、免疫调节、神经营养和血管生成作用。
在一项心肌保护研究中,MSC-外泌体显著减轻心肌缺血再灌注损伤,显示出与直接MSC移植相似的效果。
在中风模型中,静脉注射 MSC 外泌体可导致神经功能恢复、血管生成和神经可塑性增加。 这种效应与 miRNA(例如外泌体中的 miR-133b)调节神经生长相关基因表达的机制有关。
神经系统应用研究
MSC-外泌体在中风后康复中的一期临床研究正在进行中。 创伤性脑损伤 (TBI)、脊髓损伤、ALS 和帕金森病的临床前研究数据也在不断积累。 通过输送神经营养因子促进周围神经损伤和自主神经功能障碍恢复的可能性也正在研究中。 据报道,特殊的外泌体(源自 IFNγ 刺激的树突状细胞)在多发性硬化症中诱导髓磷脂再生的可能性。
制造和标准化挑战
外泌体疗法临床转化的关键任务是标准化生产和质量控制。 其特征因外泌体分离方法(超速离心、尺寸排阻色谱、沉淀试剂)而异,并且制造细胞的来源、培养条件和储存方法会影响功效。 细胞外囊泡研究的最小信息 (MISEV) 指南已被提出来标准化研究。
比较:外泌体与干细胞疗法
外泌体疗法的优点包括肺栓塞、免疫排斥和细胞移植导致的肿瘤形成风险低,易于冷冻保存和长期储存,能够穿越血脑屏障,以及开发标准化制剂的可能性。 缺点包括缺乏制造标准化、大规模生产成本和缺乏临床证据。
