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美国抗衰老和再生医学学会主席Ronald Klatz博士曾说：“许多科学家现在相信外泌体是干细胞技术的下一个发展方向”。

近年来，干细胞行业因其在再生医学和组织修复中的潜力而备受关注。随着研究的深入，一个新兴的概念——外泌体，逐渐从干细胞的光环中脱颖而出，这些曾经被视为细胞废弃物的微小囊泡，现在被科学家们认为是细胞间通讯的重要媒介，具有调节细胞功能和参与疾病进程的能力，从而被认为开辟干细胞技术的新篇章。

什么是外泌体？

外泌体是细胞分泌的纳米级囊泡，通常在30-150纳米大小之间。它们由细胞膜内陷形成，并通过外泌作用释放到细胞外环境中。外泌体携带着蛋白质、脂质、RNA等生物分子，这些分子可以被其他细胞摄取，从而影响细胞的行为和功能。

1983年，外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现，1987年Johnstone将其命名为“exosome”。最初被认为是细胞的“垃圾”，此后发现，外泌体是具有功能活性并可进行细胞间信息传递的分泌微囊泡。2013年的诺贝尔生理学医学奖授予美国科学家詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和德国科学家托马斯·苏德霍夫，以表彰他们在发现细胞囊泡运输系统及其运行调节机制研究中做出的杰出贡献。

外泌体的作用及其机理

外泌体被包裹在坚硬的双层膜中，双层膜保护外泌体的内容物，使外泌体能够在组织中长距离移动。干细胞外泌体因在上皮组织的增殖、迁移、再生、炎症和瘢痕控制等方面的作用，有望成为“无细胞的细胞治疗”工具。

外泌体的作用多样，包括促进细胞增殖、迁移、分化和组织修复，以及调节免疫反应和炎症过程。其作用机理主要涉及以下几个方面：

信号传递：外泌体携带的生物分子可以作为信号分子，影响邻近或远处细胞的状态。

基因调控：外泌体中的miRNA和mRNA可以被受体细胞吸收，参与基因表达的调控。

免疫调节：外泌体可以影响免疫细胞的活性，参与抗炎和免疫抑制过程。

组织修复：外泌体通过促进细胞增殖和分化，参与损伤后的组织修复。

外泌体与干细胞的不同

与干细胞不同的是：干细胞外泌体对受损的微环境不响应，但它可以通过改变细胞外基质，改变受体细胞的转录组和蛋白质组，来调节细胞凋亡、生长、增殖和分化途径。因此，干细胞外泌体具有减少细胞凋亡、减轻炎症反应、促进血管生成、抑制纤维化、提高组织修复潜力等重要生物学功能，在调控组织再生方面存在良好的临床应用前景。

外泌体相对于干细胞的优势

与干细胞相比，外泌体具有一些独特的优势：

体积小：纳米级粒子，大小约为细胞的1/200，能穿透一般毛细血管的细胞间隙抵达目标，因此能很好地被人体所利用。

低免疫原性：外泌体不是细胞，仅作为载具，外膜的表层上呈现较少的抗原，免疫系统难识别，对人体影响小。

靶向多能性：外泌体可以通过表面分子与特定细胞结合，实现对特定细胞或组织的靶向作用，同时可以携带多种生物活性分子，实现多种生物学功能的调控。

穿透血脑屏障：体积小加上脂质外膜的特性，使其可以通过血脑屏障壁，抵达脑部组织。

外泌体的应用领域和前景

外泌体的应用前景广阔，它们在以下领域展现出巨大的潜力：

1. 皮肤修复及抗衰

研究发现，干细胞外泌体可以再生皮肤和强化皮肤屏障，具有卓越的抗炎与再生效果，且没有其它副作用。干细胞外泌体或将成为治疗牛皮癣、特异性皮炎等广泛炎症性皮肤疾病的一种有效且安全可靠的治疗方法。

2. 组织损伤修复

如今，干细胞外泌体已在几种不同类型的疾病中显示出令人鼓舞的治疗效果，包括肾损伤、心脏损伤、脑损伤和肝肺损伤等。主要机制可能是外泌体介导了MSC的旁分泌/自分泌机制。还有研究结果显示：干细胞外泌体可直接促进血管生成，改善大脑缺氧后的损伤。因此，干细胞外泌体可用于中风治疗，改善神经预后，增加血管与神经生成。

3. 免疫调节功能

干细胞外泌体对多种类型的免疫细胞均具有免疫调节作用，包括树突状细胞、T细胞、B细胞和巨噬细胞。研究显示，静脉输注干细胞外泌体可抑制CD4+T和CD8+T细胞的活化和浸润，从而延长GVHD小鼠模型的存活时间，并减少多个器官的病理损伤。

随着对外泌体研究的不断深入，它们有望成为未来医学领域的重要工具，为治疗多种疾病提供新的思路和方法。然而，外泌体的临床应用仍面临一些挑战，包括外泌体的提取、纯化、功能化改造以及安全性评估等。未来的研究需要解决这些问题，以实现外泌体在医学领域的广泛应用。

撰文：费桂通

审核：周显俊

图片：来源于网络

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