ACS Nano：人真皮成纤维细胞分泌的外泌体可以更好地修复光老化引起的皮肤损伤

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图：将单层真皮成纤维细胞进行3D培养，然后收集外泌体，并通过无针注射器进行皮肤光老化治疗。

 

在未来，您可能会成为自己永葆青春的源泉，您可以成为自己的皮肤修复库。在一项概念验证研究中，美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员表明，从人类皮肤细胞中收获的外泌体比目前使用的流行的基于视黄醇或干细胞的治疗方法更能有效地修复小鼠的日晒损伤的皮肤细胞。而且，研究人员通过无针注射可以将纳米级外泌体递送至靶细胞。

 

外泌体是一种微小囊泡（直径30至150纳米），可被细胞分泌和吸收。外泌体可以在细胞之间转移DNA、RNA或蛋白质，从而影响受体细胞的功能。在再生医学领域，外泌体正在作为干细胞疗法的载体进行试验，用来治疗从心脏病到呼吸系统等各类疾病。

 

“我们假设外泌体是一个带有内部说明的信封，就像一个细胞将一封信邮寄到另一个细胞并告诉其做什么”，该校分子生物医学科学教授、论文的通讯作者Ke Cheng说。“在这种情况下，这个信封里包含miRNA、非编码RNA等，它们指示受体细胞产生更多的胶原蛋白。”

 

为了测试外泌体是否对皮肤修复有效，Cheng和他的团队首先从培养的皮肤细胞收获了外泌体。他们使用了市售的人真皮成纤维细胞，使其在悬浮培养中扩增，让细胞彼此粘附，形成微球体。然后，微球体将外泌体分泌到了培养基中。

 

“与2D细胞扩增相比，这些3D培养的球体产生的胶原蛋白含量更高、更有效的外泌体。” Cheng说。

 

在光老化的裸鼠模型中，Cheng研究了3D微球体培养的外泌体，并对比了其他3个处理方式：维生素A霜；2D培养的外泌体；骨髓间充质干细胞（MSCs）外泌体——这是目前正在流行使用的一种基于干细胞的抗衰老疗法。该团队比较了治疗后皮肤厚度和胶原蛋白产生的改善。他们发现，经3D培养后的外泌体处理的小鼠的皮肤厚度比未经处理的小鼠高20％，比经过MSC处理的小鼠要高5％。此外，他们发现，用3D培养后的外泌体处理过的皮肤所产生的胶原蛋白要比MSC处理过的皮肤高出30％。

 

“我认为这项研究表明了3D培养下收集的外泌体在抗衰老皮肤治疗中的潜力，” Cheng说。“外泌体治疗相对于传统疗法有两个主要好处：一是可以使用任何人的供体皮肤细胞来生长和收获这些外泌体，因为它们不是体外独立的细胞系，因此不会遭受排异的风险。第二，无需针头即可进行治疗，这是因为外泌体小到可以通过压力或喷射注射法穿透皮肤。”

 

“我们的希望是，最终人们可能能够'储存'他们自己的皮肤样本并在合适的时机返回给他们，或者使用他们可以自行管理的供体外泌体来进行治疗。我们相信，这项工作是加强未来人类在预防和治疗皮肤衰老方面的临床试验的重要一步。”

 

原文摘要：

参考文献：

1. Hu S, Li Z, Cores J, Huang K, Su T, Dinh PU, Cheng K.(2019) Needle-Free Injection of Exosomes Derived from Human Dermal Fibroblast Spheroids Ameliorates Skin Photoaging. ACS Nano, 2019.

2. https://news.ncsu.edu/2019/09/exosome-therapy-skin-repair/

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