間充質(zhì)干細胞（MSCs）是一種來自于中胚層的多能干細胞，具有高度的自我更 新及多向分化潛能，并在適宜的條件下具有誘導分化為肌細胞、軟骨細胞、成骨細胞、成脂細胞 等多種細胞的能力。
MSCs 不僅具有多向分化潛能，而且還具有免疫調(diào)節(jié)功能，可抑制多種免 疫細胞的性能，調(diào)節(jié)免疫應答。
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近年來，研究發(fā)現(xiàn)，來源于 MSCs 的外泌體（MSCs-Exo）具有與 MSCs 相似的組織損傷修復和再生功能。外泌體（exosome）是多種細胞分泌的膜外小囊泡，直徑30~200nm，可以轉(zhuǎn)運核酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，參與細胞間的信息交流。
與 MSCs 相比，外泌體用于臨床疾病的治療更加穩(wěn)定，體內(nèi)同種異體給藥后免疫排斥反應的可能性較低，并可為各種 疾病提供替代療法。MSCs-Exo 逐漸成為新的研究熱點。
間充質(zhì)干細胞外泌體的臨床應用系列：
MSCs-Exo系列一 | 間充質(zhì)干細胞外泌體在免疫調(diào)節(jié)中的作用（點擊鏈接）
MSCs-Exo系列二 | 間充質(zhì)干細胞外泌體在皮膚再生中的應用（點擊鏈接）
MSCs-Exo系列三 | 間充質(zhì)干細胞外泌體在神經(jīng)損傷中的應用
MSCs-Exo系列四 | 間充質(zhì)干細胞外泌體在肝損傷中的應用
MSCs-Exo系列五 | 間充質(zhì)干細胞外泌體在腎損傷中的應用
MSCs-Exo系列六 | 間充質(zhì)干細胞外泌體在腦卒中治療中的應用
MSCs-Exo系列七 | 間充質(zhì)干細胞外泌體在糖尿病治療中的應用
MSCs-Exo可以將許多遺傳物質(zhì)、神經(jīng)營養(yǎng)因子和蛋白質(zhì)傳遞到軸突，恢復微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，調(diào)節(jié)軸突再生、促進神經(jīng)形成和血管生成。
1.外泌體促進神經(jīng)再生
德國漢諾威醫(yī)學院的科研團隊在Mol Neurobiol上發(fā)表了題為Effect of Exosomes from Rat Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells on Neurite Outgrowth and Sciatic Nerve Regeneration After Crush Injury（間充質(zhì)干細胞外泌體對擠壓傷后神經(jīng)元生長和坐骨神經(jīng)再生的影響）的研究報告。
該報告指出，周圍神經(jīng)損傷需要宏觀環(huán)境和微觀環(huán)境的最佳條件來促進軸突的再生。然而，大多數(shù)創(chuàng)傷性周圍神經(jīng)損傷的修復策略往往導致不滿意的臨床結(jié)果。
盡管已經(jīng)采取了各種策略來改善宏觀環(huán)境，但神經(jīng)導管提供的微環(huán)境中軸突再生的基本分子機制仍不清楚。
圖：a, b 坐骨神經(jīng)被處理后用細鑷子壓碎。c adMSC外泌體被注入近端和遠端。再生的軸突用e S100和f神經(jīng)絲（綠色）染色。PKH-26標記的adMSC外泌體（紅色）。
在這項研究中，研究人員評估了源自脂肪間充質(zhì)干細胞（adMSCs）的外泌體對坐骨神經(jīng)再生和神經(jīng)元生長的影響，并首次在adMSC外泌體中顯示了神經(jīng)生長因子轉(zhuǎn)錄物的存在。
研究結(jié)果表明，由adMSCs產(chǎn)生的外泌體參與了周圍神經(jīng)的再生，并有可能被用作有效的組織工程神經(jīng)的治療工具。
2.外泌體能夠促進血管形成
研究發(fā)現(xiàn)來源于骨髓的MSCs-Exo具有支持血管形成作用，可抑制外周血單核細胞分泌 IFN-γ，內(nèi)含有免疫相關 microRNA（miR-301、miR-22、miR-let-7a 等），能促進人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞的血管和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成。
2019年天津醫(yī)科大學總醫(yī)院等科研團隊在國際科技期刊Mol Cell Biochem.上發(fā)表了題為Proteomics analysis of Schwann cell-derived exosomes: a novel therapeutic strategy for central nervous system injury（外泌體的蛋白質(zhì)組學分析：中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的新型治療策略）的研究報告。
該報告指出，外泌體是參與細胞間交流的納米大小的囊泡，它們由各種類型的細胞釋放。
為了了解由雪旺細胞（SCs）產(chǎn)生的外泌體，并探索它們在修復中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）方面的潛在功能，研究人員通過超速離心法從細胞的上清液中分離出外泌體，用電子顯微鏡和免疫印跡法對其進行表征，并利用蛋白質(zhì)組學分析確定其蛋白質(zhì)概況。
結(jié)果表明，雪旺細胞衍生的外泌體（SCDEs）平均直徑為106.5納米，呈圓形，有杯狀凹陷，表達外泌體標記物CD9和Alix，但不表達腫瘤易感基因（TSG）101。
研究人員共鑒定了433個蛋白，其中398個蛋白與ExoCarta數(shù)據(jù)庫重疊。根據(jù)它們的具體功能，確定了12個與中樞神經(jīng)系統(tǒng)修復密切相關的蛋白質(zhì)，并按不同的潛在機制進行分類，如軸突再生和炎癥抑制。
基因腫瘤學分析表明，雪旺細胞衍生的外泌體主要參與了信號轉(zhuǎn)導和細胞通訊。生物途徑分析表明，途徑大多參與外泌體的生物生成、形成、吸收和軸突再生。
在這些通路中，神經(jīng)營養(yǎng)素、PI3K-Akt和cAMP信號通路在中樞神經(jīng)系統(tǒng)修復中發(fā)揮了重要作用。
總之，該研究分離了雪旺細胞衍生的外泌體，揭示了它們的內(nèi)容，提出了潛在的神經(jīng)修復蛋白和途徑，并提供了豐富的蛋白質(zhì)組學數(shù)據(jù)資源，對今后研究單個蛋白在神經(jīng)退行性疾病中的功能有重要價值。
3.外泌體能夠促進中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)發(fā)生
最近研究發(fā)現(xiàn)特定的 miRNAs （miR-23a、miR-200、miR-133b、miR-17-92 等）過表達可以促進神經(jīng)基因和髓鞘化的形成，而在這過程 中主要是外泌體將 miRNAs 從神經(jīng)元細胞體轉(zhuǎn)移到軸突，從而介導軸突生長。
第三軍醫(yī)大學神經(jīng)生物學重點實驗室等科研團隊在 J Neurosci Res.上發(fā)表了題為The role of the miR-17-92 cluster in neurogenesis and angiogenesis in the central nervous system of adults（miR-17-92在成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)發(fā)生和血管生成中的作用）的研究報告。
該研究指出，神經(jīng)生成并不是腦或脊髓損傷后功能完全恢復的唯一關注點，因為它已經(jīng)闡明了血管生成在改善神經(jīng)功能恢復方面的關鍵作用。
血管生成和神經(jīng)生成在發(fā)育中和成年大腦中協(xié)調(diào)地相互作用，在此期間，它們可能對類似的介質(zhì)和受體作出反應，其中它們有一個共同的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)器：miR-17-92簇。miR-17-92簇最初被描述為一種腫瘤基因，后來被證明在發(fā)育和疾病期間分別驅(qū)動關鍵的生理和病理反應。
據(jù)報道，miR-17-92簇同時調(diào)節(jié)著神經(jīng)發(fā)生和血管生成。miR-17-92簇調(diào)節(jié)神經(jīng)祖細胞的增殖，不僅在發(fā)育過程中，而且在神經(jīng)系統(tǒng)疾病如中風期間。
也有研究表明，內(nèi)皮細胞的miR-17-92簇在胚胎階段和成年期調(diào)節(jié)血管生成。
在這篇綜述中，研究討論了miR-17-92簇在神經(jīng)元和血管可塑性中的作用，以及它作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的新型治療策略的潛力。
4.外泌體促進外周神經(jīng)細胞的再生
此外，有研究報道稱牙齦來源的 MSCs-Exo 能夠誘導分化（修復）表型相關基因的上調(diào)，從而促進外周神經(jīng)細胞的再生。
研究還發(fā)現(xiàn) PEDF 修飾的脂肪 MSCs-Exo 可以激活細胞自噬，抑制神經(jīng)元細胞凋亡，從而改善腦損傷；
另外，近年來研究發(fā)現(xiàn) MSCs- Exo 還可通過傳遞 miR-30d-5p 來抑制小膠質(zhì)細胞的自噬，最終促進小膠質(zhì) 細胞向抗炎表型的極化，從而逆轉(zhuǎn)神經(jīng)元的損傷，該研究不僅解釋了 MSCs-Exo 介導神經(jīng)炎癥促進神經(jīng)發(fā)生的機制，而 且還提示 MSCs-Exo 可能是一種很有前途的基因傳遞載體， 可以減輕神經(jīng)炎癥。
雖然目前許多實驗證據(jù)表明，利用 MSCs-Exo 治療周圍神經(jīng)損傷是有效和安全的，但這一領域還有待進一步研究，需要大量的工作來充分確定MSCs-Exo 在臨床應用中的潛力。
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說明：本文案例均摘錄于文獻，僅用于科普干細胞相關知識，不作為醫(yī)療建議。
