幹細胞上清液、外泌體(tǐ)、細胞因子三者之間的關系!

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今天的主角不是幹細胞,而是“幹細胞上清液”。最新(xīn)的研究表明,在幹細胞所起的再生抗衰作(zuò)用(yòng)中(zhōng),幹細胞分(fēn)泌的細胞因子,外泌體(tǐ)起到了極其重要的作(zuò)用(yòng)。


幹細胞上清液


幹細胞上清液是指從幹細胞培養液中(zhōng)去除幹細胞以及其他(tā)所有(yǒu)細胞成分(fēn),餘留的液體(tǐ)。餘留的液體(tǐ)由培養基、細胞因子以及外泌體(tǐ)三部分(fēn)組成。


■ 培養基: 是指供給細胞生長(cháng)繁殖的,由不同營養物(wù)質(zhì)組合配制而成的營養基質(zhì)。一般都含有(yǒu)碳水化合物(wù)、含氮物(wù)質(zhì)、無機鹽(包括微量元素)、維生素和水等幾大類物(wù)質(zhì)。


細胞因子:由幹細胞合成、分(fēn)泌的一類具(jù)有(yǒu)廣泛生物(wù)學(xué)活性的小(xiǎo)分(fēn)子蛋白質(zhì),是上清液中(zhōng)富含細胞活性關鍵的信息傳遞物(wù)質(zhì),這種傳遞物(wù)質(zhì)被稱為(wèi)細胞因子。對體(tǐ)内受到損傷的組織和細胞的功能(néng)恢複起到重要作(zuò)用(yòng)。


■ 外泌體(tǐ):是幹細胞分(fēn)泌微小(xiǎo)的囊泡(寬30至150nm),它們類似細胞間的“通信兵”可(kě)以在細胞之間轉移DNA,RNA或蛋白質(zhì)(包括細胞因子),從而影響受體(tǐ)細胞的功能(néng)。

幹細胞上清液、外泌體(tǐ)、細胞因子三者之間的關系!(圖1)


簡單來說,就是上清液中(zhōng)含有(yǒu)大量細胞活性物(wù)質(zhì),主要功能(néng)是加速修複,促進細胞活化,讓細胞存活率更高,從而達到“逆生長(cháng)”的效果。(比如,間充幹細胞上清液裏含有(yǒu)九百多(duō)種生長(cháng)因子哦~)雖然上清液不能(néng)填補細胞空缺,增加幹細胞數量,但是它可(kě)以幫助細胞延長(cháng)壽命,激活其活性


最值得一提的是:單一細胞因子所起的是單一刺激作(zuò)用(yòng),(譬如生長(cháng)因子,作(zuò)用(yòng)過強和過于持久時,會引起組織過度生長(cháng)),但是由于幹細胞上清液裏因子種類豐富,既有(yǒu)強化的,也有(yǒu)抑制的,所以幹細胞上清液是平衡調節細胞生長(cháng)活化的,而外泌體(tǐ)除了自有(yǒu)的調節功能(néng)外,它的囊泡運輸機制可(kě)以順利穿越人體(tǐ)組織屏障,打開細胞信号通道,調控細胞的功能(néng),使因子等能(néng)更好地作(zuò)用(yòng)于細胞。


外泌體(tǐ)與細胞因子的作(zuò)用(yòng)機制


外泌體(tǐ)包括脂質(zhì)、膜、胞質(zhì)蛋白以及 microRNA 等物(wù)質(zhì),這些成分(fēn)使得外泌體(tǐ)成為(wèi)細胞間通訊的重要途徑。簡單地說,外泌體(tǐ)就是一部貨拉拉,裝(zhuāng)了自家一堆東西,包括miRNA,mRNA,還有(yǒu)細胞因子,然後分(fēn)泌出幹細胞外,接着進入另一個細胞,卸車(chē)完畢。進入細胞後,其促進組織再生的作(zuò)用(yòng)機制主要如下:


1、MSC-Exo(間充質(zhì)幹細胞外泌體(tǐ))通過增強細胞增殖和遷移、抑制凋亡促進組織再生:在組織再生中(zhōng),MSC-Exo主要通過刺激細胞增殖,抑制細胞凋亡,誘導細胞活化發揮作(zuò)用(yòng)MSC-Exo對損傷的修複作(zuò)用(yòng)可(kě)通過抑制細胞凋亡蛋白酶同時上調抗凋亡基因因表達實現的;


2、MSC-Exo通過提高血管生成能(néng)力促進組織再生:外泌體(tǐ)中(zhōng)含有(yǒu)mRNA、miRNA以及各種抗凋亡和促血管生成因子,能(néng)誘導纖維芽細胞遷移、增殖及膠原合成,進内皮細胞的增殖、遷移,從而促進血管生成;


3、MSC-Exo通過miRNA調控組織再生:miRNA是非編碼單鏈RNA分(fēn)子,由19-25個核苷酸組成,通過降解目的mRNA或抑制翻譯引起基因沉默,對細胞分(fēn)化、增殖、凋亡、遺傳調控作(zuò)用(yòng),外泌體(tǐ)能(néng)傳遞miRNA至靶細胞,發揮促進組織再生作(zuò)用(yòng);


4、MSC-Exo通過調節免疫促進組織再生:細胞的快速增殖和浸潤是由于外泌體(tǐ)CD73介導的絲氨酸蘇氨酸激酶(AKT) 和細胞外調節蛋白激(extracellular signal-regulated kinase,ERK) 信号分(fēn)子。

幹細胞上清液、外泌體(tǐ)、細胞因子三者之間的關系!(圖2)


簡單來說,其主要功能(néng)是促進組織修複與年輕化!同時,幹細胞培養上清液富含從幹細胞分(fēn)泌出來的各種細胞因子,這些細胞因子擁有(yǒu)細胞分(fēn)泌出來的蛋白質(zhì), 可(kě)以調節細胞的增值及分(fēn)化,恢複細胞的活躍程度,也稱作(zuò)“生長(cháng)因子”或“修複因子”。


它具(jù)有(yǒu)重建功能(néng)細胞、延緩衰老的效果,已應用(yòng)于臨床,其在敏感皮膚修複、皮膚創傷愈合以及醫(yī)療整形美容等領域占有(yǒu)重要地位,修複效果良好,值得臨床應用(yòng)推廣!


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