整形外科和干细胞衍生的外泌体(SC-Exo)疗法

整形外科和干细胞衍生的外泌体(SC-Exo)疗法

伤口愈合发生在人体的各个部位,其中皮肤伤口最常见。最高的伤口相关费用归因于手术伤口,其次是糖尿病溃疡。伤口愈合的整体但重叠的阶段包括止血、炎症、血管生成、增殖和重塑,每个阶段都由不同的细胞类型控制,并受各种信号通路的调节。使用 SC-exo 疗法促进皮肤伤口愈合的相关工作中,超过一半是基于间充质干细胞(MSC)的。

 

在炎症阶段,外泌体可以在体外抑制外周血单核细胞的增殖并促进调节性 T 细胞的转化,并减少皮肤中淋巴细胞浸润的数量。此外,外泌体可以降低 IgE、嗜酸性粒细胞和肥大细胞计数,并下调炎性细胞因子。在血管生成阶段,受过教育的外泌体(例如阿托伐他汀和去铁胺)可以通过 Akt/eNOS 和 PTEN/PI3K/Akt 通路促进糖尿病伤口中的血管生成。EPC 衍生的外泌体可以通过 Erk1/2通路和 p53通路促进血管生成来加速皮肤伤口愈合。在增殖阶段,干细胞衍生的外泌体可以促进成纤维细胞和角质形成细胞的增殖和迁移。一些是通过 PI3K/Akt Akt/HIF-1α223 ERK1/2224 和 Wnt/β-catenin通路实现的,而另一些是通过抑制 LATS2226 PPARγ和 AIF 核易位在伤口愈合的最后重塑阶段,肉芽组织被永久性疤痕取代,在此期间可能会出现异常伤口愈合(例如,瘢痕疙瘩和增生性疤痕)。MSC衍生的外泌体可通过TGF-β/Smad2 通路,抑制成纤维细胞-肌成纤维细胞转化,并在早期增加胶原蛋白合成,在晚期减少胶原蛋白合成,从而减少疤痕形成。

 

此外,发现 ESC 衍生的外泌体对伤口愈合的治疗效果与 MSC 衍生的外泌体相似。Chen 等人使用人 ESC 衍生的外泌体来帮助压疮愈合。他们注意到外泌体可以通过激活 Nrf2 来改善内皮衰老并恢复与衰老相关的血管生成功能障碍,从而加速伤口愈合。此外,Bae等人揭示了来自 ESC 的外泌体 mmu-miR-291a-3p 可以通过 TGF-β 受体 2 通路抑制人真皮成纤维细胞的细胞衰老,从而加速切除皮肤伤口愈合过程。

 

除了伤口愈合外,其他与整形外科相关的疾病已被证明是 SC-exo 治疗的合适靶点(表1)。这些包括但不限于:1、皮肤移植,如皮瓣;2、组织缺失,如颅面缺损;3、自身免疫性皮肤病,如硬皮病;4、皮肤感染,如利什曼病;5、毛发移植,如用于脱发;6、皮肤老化。

 

表1。干细胞来源的外泌体用于治疗整形外科和相关专业疾病

以上内容来源于PUBMED文章《Clinical applications of stem cell-derived exosomes》