美国南卡罗来纳医科大学:外泌体防脱生发的临床证据和进展

文摘   2025-01-12 07:20   江苏  

外泌体是直径为 40 至 200 纳米的细胞外囊泡,可在细胞间运输细胞物质。最近,它们因其在介导细胞间通讯中的作用而受到关注。外泌体被认为是细胞间生物活性分子(包括蛋白质、脂质和核酸)的重要载体。

外泌体参与多种生物过程,包括免疫反应、细胞增殖和组织修复。外泌体在细胞间传递分子信息的能力为理解疾病发病机制和探索创新治疗策略开辟了新途径。

2025年1月8日,美国南卡罗来纳医科大学皮肤病学系的研究人员发表在《J Cosmet Dermatol》(美容皮肤科杂志)的另一篇综述全面概述了外泌体的背景、作用机制以及当前和潜在的诊断和治疗作用。

外泌体具有脂质双层膜,可包裹多种生物分子,包括蛋白质、脂质和核酸。脂质双分子层提供结构完整性,并有助于选择性包装和转移这些分子。
外泌体表面富含四次跨膜蛋白(例如 CD9、CD63 和 CD81)、整合素和主要组织相容性复合体 (MHC) 分子,这些分子参与靶向和粘附受体细胞。在内部,外泌体还携带胞浆蛋白、酶、转录因子、细胞外基质蛋白、受体和核酸(如 mRNA、miRNA 和 DNA)。
细胞膜附近的多泡体通过胞吐作用排出,内体变成外泌体

外泌体在医学美容领域引起了广泛关注,主要通过外敷和局部注射的方法。外敷包括直接皮肤应用或使用微针和透皮给药系统来增强外泌体渗透到皮肤中,而局部注射是指皮下注射。尽管采用了这些方法,但并没有标准化的方案或确定最有效的给药途径。外泌体的功效取决于其来源和给药方式。

外泌体的局部应用取决于有针对性和可控的剂量。该领域的一个显著进步是基于微针的递送系统,与传统的局部应用和皮下注射相比,该系统显示出更高的疗效。微针技术与间充质干细胞 (MSC) 衍生的外泌体相结合已被证明可以增强治疗效果,例如促进毛发再生和色素沉着。

外泌体治疗脱发

脱发的病理生理学涉及复杂的相互作用,受遗传易感性、激素波动、免疫失调、营养缺乏、药物、心理压力和自然衰老过程的影响。在毛囊稳态的关键参与者中,位于毛囊底部的毛乳头细胞 (DPC) 负责协调毛发循环和再生。

来自不同细胞来源的外泌体,例如脂肪干细胞 (ADSC) 和间充质干细胞 (MSC),通过涉及微小 RNA (miRNA) 的复杂机制,在脱发治疗中显示出良好的作用。这些 miRNA 调节关键信号通路,包括 Wnt/β-catenin 和 BMP 通路,这对于调节毛乳头细胞活性和毛囊干细胞增殖至关重要。实验研究表明,外泌体介导的 miRNA 递送促进毛囊从休止期向生长期的转变,促进毛发再生,并对抗因免疫介导因素而加剧的脱发状况。

最近的进展强调了外泌体作为免疫介导脱发的无细胞治疗策略的治疗潜力。研究表明,外泌体,特别是富含特定 miRNA 的外泌体,可刺激毛乳头细胞增殖,增强毛囊再生,并调节毛发诱导信号通路。

来自脂肪干细胞的外泌体已被证明可以调节 miR-22 和 Wnt/β-catenin 通路,从而促进毛乳头细胞增殖并维持毛囊活力。

类似地,来自人类间充质干细胞的外泌体通过调节 Akt 磷酸化和 Bcl-2 表达激活毛乳头细胞中的毛发诱导特性,这对于启动和维持毛发生长阶段至关重要。

尽管这些发现很有希望,但基于外泌体的脱发疗法的临床转化仍处于起步阶段,需要进行严格的临床试验来验证其疗效、安全性和长期益处。解决这些差距对于充分利用外泌体在对抗各种脱发形式方面的治疗潜力和推进个性化皮肤病护理策略至关重要。

局限性:
外泌体的局限性包括难以标准化外泌体的生产和分离,因为产量和成分可能因源细胞类型、培养条件和分离技术的不同而有很大差异。这种多变性对确保批次间一致性提出了挑战,而这对于临床应用和比较至关重要。
此外,缺乏用于外泌体表征和定量的标准,进一步造成基于外泌体的疗法的可重复性和可靠性复杂化。
另一个主要挑战是可能出现脱靶效应和意外的生物反应。尽管外泌体通常被认为比全细胞的免疫原性更低,但它们仍然可以引发免疫反应,尤其是当外泌体来自同种异体来源时。外泌体携带多种生物活性分子,可能对受体细胞和组织产生不可预测的影响,引发了对不良促炎或致癌活性的安全担忧。此外,外泌体生产的可扩展性仍需进一步开发。
解决这些标准化和安全问题对于促进外泌体的临床应用以及充分发挥其在再生医学和其他领域的治疗潜力至关重要。

结语:

外泌体的研究代表了生物医学科学的一个前沿,为细胞通讯提供了深刻的见解,并为疾病诊断和治疗提供了有希望的新方向。

在医学美容方面,外泌体为脱发治疗、抗衰老、伤口愈合提供了创新的解决方案,利用其生物活性分子来增强细胞功能和组织再生。持续的跨学科研究和技术进步对于外泌体在临床和美容皮肤病学中的进一步应用至关重要。随着理解的加深,外泌体的临床和治疗应用可能会扩大,为包括脱发在内的一系列医学和美容挑战提供创新的解决方案。

参考文献:Schur, N., Samman, L., Shah, M., Dukharan, V., Stegura, C., Broughton, L. and Schlesinger, T. (2025), Exosomes: Historical Evolution and Emerging Roles in Dermatology. J Cosmet Dermatol, 24: e16769.

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