外泌体最全解读

一、什么是外泌体

外泌体（英文名exosome），是一种细胞分泌的小囊泡，直径在30—150nm，其中含有细胞特异性蛋白，脂质体，复杂的RNA，天然存在于体液中，能作为信号载体传递给其他细胞，改变其他细胞功能，从而使细胞新生。

作为一种活细胞分泌的亚细胞成分，外泌体中含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸，能作为信号分子传递给其他细胞从而改变细胞的功能，起到调节细胞状态与功能的作用。它可以在细胞之间运输和转移生物活性分子，如蛋白质和RNA，介导靶向细胞间信号传递，甚至是遗传信息的功能性转移，是细胞间通讯的重要介质。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”。

2013年，美国和德国3位科学家发现“外泌体运输的调节机制”，荣获诺贝尔医学奖。诺奖委员会这样描述外泌体的重要性：“没有囊泡运输的精确组织，细胞将陷入混乱状态。”

外泌体中包含多种生物因子，这些因子被发现可诱导成纤维细胞的迁移和增殖以及胶原的合成。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，在组织损伤修复、慢性伤口愈合、抑制伤口瘢痕形成及抗衰老等方面具有良好的应用前景。

多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。外泌体的产生过程为：细胞膜内陷形成内体，再形成多囊泡体，之后多囊泡体与细胞膜融合，释放到胞外形成外泌体。不同细胞生成外泌体的速率有所差别，外泌体的大小和组成存在高度的异质性，其中组成与来源细胞有密切关系。

二、外泌体的作用

来源于不同的组织的外泌体不仅具有其特异性蛋白分子，而且还包含其行使功能的关键分子。也就是干细胞外泌体具备干细胞的一些特性，比如具有定向迁移的归巢能力、低免疫原性等。

外泌体发挥生物学效应的方式主要有以下两种：

直接作用：外泌体表面的蛋白分子或脂质配体直接激活靶细胞表面的受体，产生信号复合体并激活胞内信号通路；

递送作用：外泌体可以与靶细胞的质膜融合或内吞直接进入细胞，将自身携带的蛋白质、、核酸、脂质等活性分子带到细胞内，进而调控细胞的功能及生物学行为。

干细胞外泌体与干细胞具有相似的生物学性能，但干细胞外泌体更加安全稳定高效，外泌体对受损的微环境不响应，具有更强而复杂的信号分子转运和调控能力，具有改变细胞外基质，改变受体细胞的转录组和蛋白质组，调节细胞凋亡、生长、增殖、和分化途径的能力。为无细胞移植治疗的情况下实现组织再生、组织修复提供了新策略、新方法。

三、外泌体与皮肤抗衰

衰老是生命个体不可抗拒的自然过程，包括组织器官结构的退行性病变及功能的下降。作为人体最大的器官，皮肤衰老/老化问题备受关注。如何延缓衰老甚至逆转皮肤老化是近年美容医学及抗衰老领域的研究热点之一。

皮肤有极强的修复和再生能力，这与皮肤干细胞的存在具有直接的关系。当皮肤受到损伤时，位于皮肤表皮基底层和毛囊隆突的皮肤干细胞就会在内外因素的调控下，及时增殖分化为相关细胞，以修复机体受损的表皮，毛囊等结构。

近年来研究发现干细胞外泌体与皮肤衰老相关，外泌体不仅参与皮肤生理，病理过程，如调节皮肤微环境中促炎细胞因子分泌，促进皮肤缺损处血管新生及胶原沉积，显著促进创面的愈合，以及调节皮肤成纤维细胞增殖分化，同时还在皮肤微环境发生病变时发挥特异性信息传递作用、抑制缺损皮肤中肌成纤维细胞的过度聚集和瘢痕形成。

015年发表的研究发现，间充质干细胞外泌体中含有丰富的Wnt蛋白，它能活化β-catenin信号通路，同时通过激活Erk1/2信号通路正调控VEGFA、Cox-2、FGF2等（成血管基因）的表达，进而促进了二度烧伤大鼠模型深部创伤后血管的重生、胶原蛋白合成和皮肤损伤修复。

肌成纤维细胞是在皮肤损伤修复中起组织收缩作用的细胞，但是，肌成纤维细胞持续存在会引起创伤面过度收缩，导致增生性瘢痕。2016年科学研究发现外泌体中富含microRNAs（microRNA-23a，microRNA-21等），其通过阻断TGF-β/SMAD2信号通路，抑制小鼠模型肌成纤维细胞的形成。

已有研究发现人诱导多能干细胞外泌体可以显著降低衰老相关-半乳糖苷酶的表达水平，并上调HDFs中胶原的表达，为干细胞外泌体美容抗衰提供了理论依据。在临床上，干细胞外泌体主要治疗烧伤、烫伤、皮肤溃疡，再生健康皮肤；用在护肤方面，主要是对外伤受损、衰老、中毒皮肤进行修复，全面调理皮肤、改善肤质，令肌肤恢复年轻、健康的状态。

细胞外泌体通过激活多种信号通路参与调控成纤维细胞增殖能力，恢复细胞外基质成分，降低ROS水平，进而逆转皮肤老化，给抗衰老治疗带来了新的希望。

总结

干细胞外泌体目前在骨/软骨组织修复、神经组织再生、肝肾组织再生、肌肉组织修复、血管组织再生等领域均已进行了大量的临床研究，展现了外泌体的再生潜能。基于外泌体的治疗是一种很有前途的治疗手段，从干细胞中提取外泌体并加以纯化和储存，可以为未来各种疾病的治疗以及组织再生提供一种全新的治疗模式。

随着人们生活质量的日渐提高，外在的各种皮肤问题也越来越得到重视，尤其对于医疗美容的需求也日渐增多。干细胞因其免疫原性小，取材丰富等优势也成为了研究者们关注的焦点，干细胞外泌体产品已应用于临床，其在敏感皮肤修复、皮肤创伤愈合以及医疗整形美容等领域占有重要地位，修复效果良好，未来将会越来越多地应用于临床上。

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