星际诺康独家专利 | 外泌体,不止抗衰!
星际诺康独家专利 | 外泌体,不止抗衰!

近期,复旦大学基础医学学院的研究者发现:干细胞的“附赠品”—外泌体也能通过促进小鼠的血管生成发挥抗衰老作用,它能提高肾脏、皮肤、大脑和肺组织等多个部位的总抗氧化能力,降低衰老标志物,为人类抗衰打开了新的大门。


人们追寻衰老的“解药”已经有数千年的时间了。尽管前期充斥着仙丹、炼金术等不着边际的偏方,但随着我们对这个世界的了解越发深入,科学家逐渐尝试从科学的角度对抗衰老。


他们发现:组织再生潜能和血管生成能力下降是衰老的标志。一方面自然衰老会减少细胞替换和组织再生,另一方面血管衰老是血管疾病的关键介位因素,可导致动脉粥样硬化、高血压等老年常见疾病,继而导致器官老化。


因此,血管生成对于修复实质器官和减缓组织衰老是有必要的。近日,复旦大学基础医学学院的研究者们就发现iPSCs衍生的外泌体能改善血清外泌体成分,能提高肾脏、皮肤、大脑、肌肉和肺组织的总抗氧化能力,降低衰老标志物的表达,增加主动脉环的血管生成,并促进老年小鼠间充质干细胞的克隆性,为人类抗衰打开了新的大门。


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△iPSC衍生的外泌体促进自然衰老小鼠的血管生成



 

01

iPSC衍生外泌体

让多个衰老指标“回春”


几乎所有哺乳动物细胞都能被纯化出细胞外囊泡,而外泌体正属于细胞外囊泡“三巨头”(其他包括微泡与凋亡小体)之一。


它个头最小(40-160nm),但内里却装载着miRNA、mRNA、IncRNA和细胞因子等诸多“货物”,它能像同城闪送般将“货物”精准送达给另一个细胞,以此完成细胞间的通讯。


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△外泌体主要负责细胞间的物质运输和信息传递


不过,外泌体的作用远不止于人体内的“传送”,由于不同细胞所分泌的外泌体具有不同的组织成分,所以在功能上也大相径庭,像癌细胞的外泌体会为其偷偷“开道”,帮助癌细胞逃离免疫系统及药物的清除。而干细胞外泌体则被刻上了干细胞的“烙印”,同样拥有免疫调节、抗炎和抗纤维化、抑制氧化应激、增强血管生成等作用。


在先前的研究中,给予MSC和iPSC来源的外泌体也展现了减少心肌梗死面积,促进皮肤伤口修复和血管生成的能力,于是来自复旦大学基础医学院的研究者利用多个实验评估了从小鼠iPSC中分离的外泌体对自然衰老小鼠血管生成的影响。


首先,他们通过尾静脉向老年和年轻小鼠分别注射iPSC衍生外泌体三个月,并检查主动脉环的新生血管区域。在治疗7天后,研究者就检测到用iPSC来源外泌体处理的老年小鼠主动脉环周围出现新的血管,并在12天后达到峰值。



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△iPSC来源的外泌体对老年小鼠主动脉环血管生成的影响


随后研究者评估了多项与衰老相关的数据,首先是骨髓细胞的克隆性和增殖,结果显示:无论体外培养还是体内注射,外泌体都增加了老年小鼠骨髓细胞的克隆性和增殖性。


其次是衰老标志物p53和p16(可促进细胞衰老)。与年轻小鼠相比,p53在老年小鼠的肾脏、肌肉、肝脏和肺组织中的表达显著升高,而与未经治疗的老年小鼠相比,静脉注射iPSC衍生外泌体三个月后显著降低了老年小鼠肾脏,皮肤,肌肉,肝脏和肺组织中p53表达水平。同样的事情也发生在p16的表达上。


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△用iPSC来源的外泌体处理显著降低了老年小鼠多个器官的p53和P16表达水平


氧化应激也是组织老化的主要原因之一,实验通过ABTS试剂盒检查,证实iPSC外泌体的治疗能增加老年小鼠肾脏、皮肤、大脑、肌肉和肺组织的总抗氧化活性,除此以外,血清外泌体成分也被iPSC衍生的外泌体恢复活力,这可能有助于使整个动物恢复活力。


总体而言,iPSC衍生外泌体通过促进小鼠的血管生成发挥了抗衰老作用,且并未伴随不良反应。



02

不止抗衰

神奇的旁分泌效应


该实验从iPSCs旁分泌衍生的外泌体入手,用多个衰老标志的改变证明了干细胞外泌体的抗衰作用,但事实上,抗衰还只是干细胞旁分泌作用的冰山一角。


干细胞的分泌组是个庞大的家族,其中不光有促进血管新生的血管内皮生长因子(VEGF),还有包括各类生长因子(如胎盘生长因子(PGF),成纤维细胞生长因子(FGF),表皮生长因子(EGF),转化生长因子(TGF-b),胰岛素样生长因子(IGF)等),白介素家族、肿瘤坏死因子家族、趋化因子,调节肽及特异性活性因子。

 

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△干细胞的旁分泌效应,能够表达、合成、分泌各类生长因子、细胞因子、调节因子、信号肽等多种生物活性分子


研究证实:它们能参与调节细胞繁殖、支持、存活、迁移、分化等多种细胞反应,不但能为组织再生和器官修复提供适宜的微环境,还能参与免疫调节、改善炎症和抗凋亡的过程。而这些功能也被应用到疾病研究当中。


比如:来自美国Ochsner-LSU健康科学中心的研究者就发现:依托于强大的旁分泌功能,干细胞或能“重塑”脑中风患者的脑内血管,维持脑血流量,对防止中风慢性脑结构和功能损伤的延续具有重要意义;静脉注射干细胞培养液能明显减轻D-半乳糖胺所导致的肝细胞空泡变性、坏死和凋亡以及白细胞浸润和组织结构变形等,提高爆发性肝衰小鼠的存活率,提示干细胞可以通过分泌功能改善爆发性肝衰竭,保护肝脏;干细胞分泌的SDF可以通过和CXCR4配合,参与心肌保护等等。


除此以外干细胞的旁分泌效应还在自身免疫性疾病、肺纤维化,关节炎等疾病研究中拥有着不俗前景。而随着一个个研究结果面世,我们也有理由相信,在科学家们不断地探索之下,当干细胞的功效及安全性被一再证实之后,这一前沿科技将更好、更快地造福于广大群众。


星际诺康独家专利


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没有人能逃过衰老,但在生物科技的发展下,我们逐渐能理解衰老的本质,并在一定范围内干预、延缓衰老。相信随着再生医学的蓬勃发展,我们将迎来抗衰延寿的新方法,实现“长生”这一贯穿古今的终极梦想。


星际诺康

全球领先的生物创新疗法公司


厦门星际诺康细胞科技有限公司创始于2015年,是一家专注于工程化外泌体抗衰、细胞治疗技术及周边设备的高科技企业。作为厦门火炬高新区生物医药孵化器的重点引进企业,公司拥有丰富的产品管线和底层核心技术,包括化学编辑NK免疫细胞(CECT-NK)、抗体偶联NK细胞(ACC-NK)、全膜囊泡提取技术、工程化外泌体平台等细胞基因工程底层核心技术,致力于研究开发多种细胞层面解决方案,在肿瘤免疫生物疗法、外泌体抗衰等领域不断深耕。


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