细胞外囊泡:治疗皮肤老化和美白的天然疗法
2024-07-17 点击量:1018
皮肤暴露于外部刺激可能会导致一系列不可逆的功能障碍,例如皮肤老化、难治性伤口和色素性皮肤病。如今,许多皮肤治疗都未能在美容需求和医疗恢复之间取得平衡。
细胞外囊泡 (EVs) 是最有前途的治疗工具之一。EV 是细胞衍生的纳米颗粒,可以携带各种货物,例如核酸、脂质和蛋白质。它们还具有与邻近或远处细胞通信的能力。越来越多的证据表明,EV 在皮肤修复中发挥着重要作用。
图:外泌体是一种微小的细胞外囊泡,人们越来越多地探索其在皮肤病学等各个医学领域的潜在治疗应用。这些囊泡由身体内的各种细胞(包括皮肤细胞)产生,可以将各种分子、蛋白质和遗传物质运送到靶细胞,并提供一系列治疗益处。
皮肤作为最大的屏障器官,不断暴露在外界环境中,由于遗传构成、生活方式、营养、太阳辐射和其他环境因素,皮肤遭受损伤的风险相对较高。皮肤衰老和疾病给患者、家庭和社会带来多方面的负担,包括心理、社会和经济后果。尽管几十年来皮肤异常引起了全世界的广泛关注,但现有的治疗方法尚未取得理想效果,需要进一步研究。
细胞外囊泡(EVs)是具有磷脂双层膜的纳米尺寸囊泡,可携带重要的基因信息至受体细胞,如脂质、蛋白质、碳水化合物和核酸(如 DNA、mRNA、miRNA 和 lncRNA 等),通常通过运送其包含物来调控受体细胞中的生物学事件(如细胞增殖、分化、凋亡、迁移和免疫调节反应)。
根据其直径,EVs 可分为 6 个亚群:外泌体,直径小于 50 nm;外泌体,直径为 30 至 150 nm;外体或脱落微囊泡,直径为 100 至 1000 nm;凋亡小体,直径为 1000 至 5000 nm;迁移小体,直径为 500 至 3000 nm;以及大的癌小体,直径为 1000–10,000 纳米。
EVs 是细胞间通讯和信息传递的载体,几乎所有类型的细胞都会分泌 EVs。EVs 在组织稳态和修复中的重要作用最近已被证实。
细胞外囊泡:治疗皮肤老化的天然疗法
延安大学基础医学院、中国上海同济大学医学院上海东方医院再生医学研究所和转化医学研究中心的研究团队在行业期刊Front Bioeng Biotechnol上发表了题为Extracellular vesicle: A magic lamp to treat skin aging, refractory wound, and pigmented dermatosis?(细胞外囊泡:治疗皮肤老化、难治性创伤和色素性皮肤病)的综述报告。
在该综述报告中,研究人员总结了最近关于 EVs 在严重皮肤问题(即衰老、难治性伤口和色素性皮肤病)中的作用的研究,并概述了 EVs 在皮肤治疗中的工程改造策略。
细胞外囊泡改善皮肤老化
研究证实,人类诱导多能干细胞(iPS细胞)来源的外泌体 (iPSC-exos) 已在皮肤老化治疗中得到研究 。研究发现iPSC-exos 改善了光老化人类真皮成纤维细胞的基因型和表型变异。他们还发现 iPSC-exos 降低了衰老标志物 (β-半乳糖苷酶、基质金属蛋白酶 1 和 3) (MMP1 和 MMP-3) 的表达,并恢复了紫外线诱导和自然衰老真皮成纤维细胞中 I 型胶原蛋白 (Col-1) 的分泌 (下图 )。
图:源自iPS细胞的 EV 可缓解细胞衰老。这些 EV 可调节衰老/衰老标志物的表达,包括 p53、p21、γH2AX、β-半乳糖苷酶和其他衰老相关分泌表型 (SASP) 因子,并通过多种机制有效改善衰老细胞的功能。
图:来自成纤维细胞的 EV 可防止 UVB 引起的衰老。注射后,EV 可刺激抗氧化活性 (GPX-1),促进细胞外基质重建 (TGF-β、Col-1、MMP1),改善细胞坏死 (TNF-α),从而防止 UVB 引起的衰老。
细胞外囊泡对色素沉着的潜在影响
随着人类美学的发展,医学化妆品受到越来越多的关注。例如,EVs 是美容学中管理肤色的有力成分。当皮肤受到照射时,黑色素细胞中的黑色素生成会大大增加。
黑色素的生物合成是紫外线照射后皮肤的第一道防线。然而,在过度长时间的紫外线照射后,过量的黑色素生成、不适当的代谢和皮肤细胞中的不规则堆积会导致皮肤灼伤、晒黑和色素沉着。其中,皮肤色素沉着受到了密切关注。
改善皮肤色素沉着一直是化妆品和医疗应用的长期目标。
图. EVs 对色素沉着的潜在影响:外泌体通过多种信号通路显著抑制黑色素合成。hAMSC,人类脂肪间充质干细胞;UVA,紫外线辐射。
总之,细胞外囊泡在护肤方面的潜力已引起全世界的关注。随着细胞科学技术的快速发展,5001拉斯维加斯相信EV的成分特异性和更大规模的生产将在未来实现。