间充质干细胞来源外泌体在膝骨关节炎微环境中的作用

骨关节炎是一种涉及所有关节成分（包括关节软骨、软骨下骨、滑膜、韧带、关节囊和关节周围肌肉）的关节退行性疾病，会导致严重的残疾，其中最常见的是膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）。外泌体是一种由不同细胞分泌的直径为40~100 nm的胞外囊泡，可以传递DNA、微小RNA、mRNA、蛋白质等多种物质，并通过多种方式进行细胞间的信息传递和功能调节。间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）可以从骨髓、脂肪、滑膜及外周血等组织分离，是一类具有多向分化潜能的祖细胞，以干细胞为基础的疗法可以修复软骨损伤，对抗KOA的发展，间充质干细胞能够分泌多种营养因子来调节受损的微环境，其中间充质干细胞来源的外泌体被认为在KOA炎症反应及软骨细胞代谢中发挥着重要的作用，其能够调节膝骨关节微环境中B细胞、T细胞、滑膜细胞、软骨细胞代谢及其细胞外基质的分解与合成平衡，维持软骨稳态。近期有多项研究表明，不同组织来源的间充质干细胞外泌体对骨关节炎均有明确的治疗作用，本文就MSCs来源的外泌体治疗KOA的具体机制进行综述，以期对干细胞治疗KOA提供理论依据。     

人骨髓来源间充质干细胞外泌体与肿瘤生长的关系

已知间充质干细胞参与肿瘤微环境的形成并与肿瘤细胞相互作用。然而,间充质干细胞对肿瘤细胞生长的潜在功能性影响目前仍存在争议。本研究从人骨髓来源的间充质干细胞外泌体的角度,研究骨髓间充质干细胞对人骨肉瘤和人胃癌细胞生长的分子机制。在补充10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素的完全DMEM/F12培养基中分离培养人骨髓来源的间充质干细胞,收获含有外泌体的细胞上清液并离心。在添加/不添加Hedgehog通路的小分子抑制剂GANT-61的情况下,分别用人骨髓来源的间充质干细胞的外泌体处理骨肉瘤(MG63)和胃癌细胞(SGC7901)。通过Transwell侵袭测定、划痕迁移测定和CCK-8测试来测量细胞活力。结果表明:人骨髓来源的间充质干细胞分泌的外泌体通过激活Hedgehog信号通路促进MG63和SGC7901细胞生长。Hedgehog信号通路的抑制剂GANT-61显著抑制了外泌体对肿瘤生长的促进作用。本研究为Hedgehog信号通路在人骨髓来源的间充质干细胞分泌的外泌体中诱导肿瘤进展提供了理论依据。     

间充质干细胞来源的外泌体的特性及其在疾病治疗中的作用

外泌体(exosomes)是细胞主动向外环境中分泌的纳米囊泡结构,通常直径在100纳米以下。外泌体是来源细胞与靶细胞之间的物质交换和信息交流的新型载体,可以携带效应分子直接被周围细胞摄取或经血液循环至全身,在正常的生理过程或疾病的发生发展中发挥精细的调控作用。作为一种旁分泌介质,间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC）来源的外泌体(MSC-exosomes)能够起到与干细胞相似的生理作用。MSC-exosomes所携带的生物活性蛋白质、脂质及DNA、mRNA和非编码RNA等生物活性物质,可能是MSC发挥治疗作用的重要机制之一。本文针对外泌体的生物学来源和近年来MSC-exosomes的标志物与特异性内容物在产生释放、提取鉴定和生物学功能等方面的研究,以及未来的应用前景进行综述,有利于研究者们在该领域开展更深入的研究。     

外泌体对骨关节炎的影响

骨关节炎(osteoarthritis,OA)的发病主要与关节内生物力学改变、关节软骨磨损以及合成分解代谢紊乱有关。关节内代谢平衡主要依靠一系列细胞内分子(激酶级联、自噬、转录因子和表观遗传机制等)和细胞外刺激(细胞因子、激素和机械应力等)的调节。外泌体作为一种分泌到细胞外发挥作用的囊泡状物质,广泛参与细胞间信息交流。外泌体能够通过内部含有的m RNA、miRNA和蛋白质等生物活性分子对骨关节炎病程发展产生一定的影响,且不同干细胞来源的外泌体对OA的作用存在一定的差异。该文通过综述近年来有关外泌体对骨关节炎疗效研究的文献报道,为后续进一步探究外泌体对OA作用机制及其相关研究提供理论参考和依据。     

间充质干细胞外泌体经不同信号通路调节骨代谢的研究进展

间充质干细胞外泌体(mesenchymal stem cell exocrines,MSC-EXOs)由间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)释放，具有旁分泌作用的囊泡。MSC-EXOs可以通过传递细胞因子来介导细胞间通讯从而调节受体细胞的细胞行为。目前，已有许多研究发现，MSC-EXOs可以通过传递细胞因子介入骨代谢相关信号通路来调节骨代谢。本文对间充质干细胞外泌体调节骨代谢的主要信号通路内容及作用的研究进展进行综述总结，并讨论了外泌体中重要细胞因子的作用，旨在找寻MSCEXOs治疗骨代谢相关疾病新的治疗靶点。     

间充质干细胞来源外泌体促心肌梗死血管新生及其机制研究进展

血管新生(angiogenesis)是机体内一个复杂的生理学和病理学过程,是治疗缺血性疾病的重要措施。大量实验研究已表明间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)等干细胞移植可促进心肌梗死后血管新生,近期研究证实这一作用可能主要通过分泌外泌体形式介导。外泌体(exosome)通过传递与血管新生相关微RNA(microRNA, mi RNA)或蛋白质等生物活性物质,调控靶器官中与血管新生相关通路的基因表达,提高内皮细胞在缺血缺氧环境下的存活、迁移、成管能力,促进心肌梗死区域血管新生。通过基因修饰手段增强外泌体介导的心脏修复作用,以及将外泌体与生物活性肽结合形成工程外泌体来靶向缺血心肌治疗,是目前外泌体在心血管领域的热点研究方向。本文结合近年外泌体研究的相关文献,就MSCs来源外泌体促进心肌梗死血管新生的具体机制及现状研究作一综述。     

间充质干细胞源性外泌体microRNA在心脏缺血性损伤修复中的研究进展

心脏缺血性损伤是危害人类健康的重要原因,过去的干细胞疗法具有重要的功能缺陷,如免疫排斥、致瘤性和输注毒性等问题。大量研究表明,间充质干细胞的主要治疗作用是由旁分泌因子所介导。最新研究发现,间充质干细胞来源的外泌体microRNA从移植的干细胞转移至缺血损伤的心脏细胞,调节细胞的增殖、凋亡、炎症和血管生成。本文对来源于间充质干细胞的外泌体及其内部microRNA在心脏缺血性损伤修复中的分子机制进行综述。     

间充质干细胞外泌体在糖尿病并发症中的作用

外泌体是一类由各种细胞分泌的直径40～100 nm的胞外囊泡,由细胞内复杂的产生机制生成后分泌到胞外,由于其内含蛋白质、脂质和核酸,所以在细胞间的通讯上发挥着巨大作用。近年来,各种细胞来源的外泌体与疾病治疗的相关性研究有了许多进展,特别是间充质干细胞外泌体,拥有强大的免疫调节能力和组织修复能力,因此其在糖尿病并发症的治疗上拥有巨大的潜力。本文将对外泌体的来源、间充质干细胞和外泌体的生物学特性、组织修复特性及其在糖尿病肾病、糖尿病中枢神经病变、糖尿病血管病变及糖尿病皮肤病变中的治疗潜力作一综述。     

骨髓间充质干细胞外泌体中miRNA在视网膜新生血管形成中的作用及机制

视网膜血管疾病如早产儿视网膜病变、糖尿病视网膜病变和视网膜静脉阻塞等以异常增生的视网膜新生血管为主要病理表现。骨髓间充质干细胞来源外泌体通过旁分泌作用传递生物活性分子介导细胞间的物质与信息交换。其中,miRNA等内容物在传递信息中起关键作用,可调控缺血缺氧环境下内皮细胞的增殖、管腔形成和新生血管的形成。并且能够通过血视网膜屏障而不引起免疫、炎症反应,在眼科疾病治疗中极具潜力。本文总结骨髓间充质干细胞衍生外泌体中miRNA在视网膜新生血管形成中的作用和可能的作用机制,以期为外泌体在眼科疾病诊治中的应用拓宽新思路。     

干细胞来源外泌体在心肌损伤修复中的作用

目前普遍认为干细胞在心肌损伤修复中的旁分泌作用是其发挥疗效的重要途径之一。外泌体是旁分泌的重要介质,是由细胞分泌的具有磷脂双分子层结构的囊性小泡,可以转运蛋白质、脂质和核酸分子到受体细胞,介导生理和病理条件下细胞间通讯。多种干细胞,包括胚胎干细胞、诱导多能干细胞、心脏祖细胞、间充质干细胞和心肌球细胞等来源的外泌体对受损心脏的保护作用已被广泛证实,其在心肌损伤修复中的治疗效果备受关注。本综述总结了目前关于不同干细胞来源的外泌体在心肌损伤修复研究中的最新进展,包括治疗潜力和作用机制。     

干细胞来源外泌体在骨关节炎的病理生理发展进程的作用和诊断治疗的研究进展

在过去的十几年中,随着外泌体(从细胞释放的囊泡)的发现,鉴定和研究的深入,除了诸多研究发现病理情况下细胞分泌的外泌体对于骨关节炎疾病的病理生理进程具有重要作用之外,还发现了外泌体作为良好的生物信号传递因子,具有更加强大的软骨再生修复的应用潜能。合理调控和抑制"致病的"外泌体,合理利用"优良的"外泌体,对于骨关节炎的病理进程的控制和疾病的治疗都具有重要的意义。本文主要综述在骨关节炎疾病中外泌体的主要致病作用和机制,以及使用干细胞来源外泌体进行骨关节炎疾病治疗的研究进展。     

MSC来源的外泌体在OA中潜在的免疫调节及抗炎作用

骨性关节炎(osteoarthritis, OA)是一种整体的"器官"疾病,伴随着复杂的病理改变。大量研究表明, OA中存在一种慢性、轻度的炎症,伴随相关免疫反应,并作为中心环节贯穿其病理变化过程。间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)因其抗炎免疫调节的能力而备受关注。间充质干细胞经旁分泌途径分泌外泌体(exosomes),是其发挥抗炎及免疫调节作用的主要机制之一。MSC来源的外泌体介导传递具有抗炎及免疫活性的分子,尤其是miRNA,协调炎症微环境并促进组织修复重建。该文就MSC来源外泌体在OA中潜在的免疫调节、抗炎作用及其可塑性进行探讨,以期为OA的治疗提供新思路。     

神经系统中一种新型的潜在治疗工具——外泌体

外泌体(exosomes)是一种由细胞分泌到胞外空间的纳米囊泡(nanovesicles),在神经系统中参与许多生理病理过程。大量研究表明,在神经系统中,外泌体可以作为细胞通讯的信使,参与复杂的细胞间信息交流。同时,外泌体也可作为诊断疾病的生物标志物及小分子物质传递载体,在治疗神经系统疾病中发挥着至关重要的作用。因此,exosomes有望成为治疗神经系统疾病的重要工具。该综述首先阐述了外泌体的基本特性,包括合成、存储、分离等;其次,讨论了间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)分泌的外泌体在神经退行性疾病的诊断和治疗中的作用;最后,讨论了外泌体作为治疗神经系统疾病的新型工具将面临的挑战。该综述阐明了外泌体这一快速进展领域及其在神经系统疾病中的作用,特别是其治疗应用的最新进展。     

间充质干细胞来源的外泌体治疗心肌梗死的研究进展

外泌体是一种小的单层膜结构的细胞外小囊泡,可在细胞间传递蛋白质、脂质、mRNA和miRNA等物质。间充质干细胞来源的外泌体可以作为无细胞系统减少心肌梗死后梗死面积、促进心肌再生并改善心功能,其作用机制可能与激活抗炎和促存活通路、调控细胞自噬和促进血管新生等有关。通过表面修饰或改造来源细胞以提高外泌体的靶向性或改变其内含物质值得深入研究。     

神经干细胞外泌体—神经疾病治疗的新途径

外泌体(exosomes)几乎由所有类型的细胞释放,不同细胞来源的外泌体携带不同的蛋白质、核酸和脂质,参与细胞间的信息交流。最近的研究表明,神经干细胞(neural stem cells,NSCs)分泌的外泌体可参与神经性疾病生理和病理的变化过程,并发挥其潜在的神经调节和修复功能。因此,NSCs分泌的外泌体可以起到治疗神经系统疾病的作用。该文阐述了外泌体的生物合成,NSCs分泌的外泌体的特性、功能及其治疗神经系统疾病的研究进展;讨论了外泌体在神经系统疾病治疗方面的应用潜力和面临的挑战。     

间充质干细胞源性外泌体miRNAs参与损伤心血管细胞修复的研究进展

外泌体是由各种组织和细胞所释放的细胞外囊泡,在细胞之间充当各种分子(包括蛋白质,脂质和RNA)的载体,从而调节或干预特定的生理过程。MiRNAs是一类小的非编码RNA,能够靶向多个mRNA并诱导其降解或翻译抑制以调控相关基因表达。目前对外泌体内微小RNA(miRNAs)的研究最为广泛。间充质干细胞(MSCs)是一种多能干细胞,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控等特点,被视为理想的种子细胞,用于延缓、治疗衰老和病变引起的组织器官损伤。近年研究证实,MSCs还可通过释放的外泌体发挥其临床治疗作用。越来越多的证据表明,MSCs源性外泌体内miRNAs参与了动脉粥样硬化、高血压、糖尿病血管并发症和慢性肾脏疾病等心血管细胞损伤的修复,本文就MSCs源性外泌体miRNAs在损伤心血管细胞修复中的作用及机制进行总结。     

间充质干细胞外泌体对小鼠急性肝衰竭的保护作用

目的:研究小鼠骨髓间充质干细胞(Mouse bone marrow mesenchymal stem cells, m BMMSC)来源的外泌体(Exosome, Exo)对四氯化碳(Carbon tetrachloride, CCl4)诱导的急性肝衰竭(Acute liver failure, ALF)的保护作用。方法:采用全骨髓培养法提取Balb/c小鼠原代骨髓间充质干细胞并利用流式细胞仪进行鉴定,用试剂盒混合细胞上清后提取干细胞分泌的外泌体,透射电镜(Transmission electron microscope, TEM)鉴定外泌体形态,纳米粒径追踪分析仪(Nanoparticle tracking analysis, NTA)鉴定外泌体的粒径,Western Blot鉴定外泌体表面的标志蛋白。激光共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscope, CLSM)下观察肝细胞内吞外泌体。小鼠肝脏的免疫荧光切片观察外泌体的肝脏内分布。Balb/c小鼠随机分为健康对照组(Healthy)、CCl4损伤组(CCl4)、CCl4损伤外泌体治疗组(Exo)。观察小鼠7 d内的生存时间。检测血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、尿酸(UA)的含量,HE染色组织切片观察肝脏病理变化,流式细胞仪和磁珠细胞试剂盒(Cytometric bead array, CBA)检测血清中白介素6(IL-6)、白介素12(IL-12)和γ干扰素的含量(IFN-γ)。结果:成功提取并鉴定了小鼠骨髓间充质干细胞与其外泌体,NTA测得干细胞外泌体的粒径在100 nm左右,电镜下外泌体呈现囊泡状,Western Blot测得外泌体表达CD9和CD63蛋白。CLSM下观察到L02肝细胞内吞外泌体且随时间递增,免疫荧光切片观察到外泌体靶向肝脏且在肝脏组织中均匀分布。动物实验表明相比于CCl4组,Exo组小鼠的生存时间显著延长,血清中ALT、AST、LDH和UA的含量显著降低,肝脏组织切片显示肝脏损伤明显减少,血清中IL-6, IL-12和IFN-γ的含量显著降低。结论:小鼠骨髓间充质干细胞分泌的外泌体可能通过抑制炎症减轻四氯化碳诱导的急性肝衰竭。     

间充质干细胞来源的外泌体在自身免疫性疾病中的治疗作用（英文）

自身免疫性疾病往往累及多个器官,可以引起多种并发症。近年来,自身免疫性疾病的新疗法被广泛提出,而间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)因其独特的免疫调节能力成为了研究热点。外泌体是MSCs等细胞分泌的一种小囊泡,通过携带蛋白质、mRNA、microRNA、脂质等细胞内容物,参与细胞间物质和信息的传递,调节受体细胞的生物学功能,这可能是MSCs免疫调节功能的潜在机制。越来越多的研究表明,MSCs分泌的外泌体具有与MSCs相似甚至更好的免疫调节功能,其在自身免疫性疾病治疗中的作用已在某些疾病的动物模型中得到证实。本综述总结了MSCs及其外泌体对免疫系统和免疫细胞的作用,以及近年来MSCs来源的外泌体在自身免疫性疾病中作用的研究进展。     

间充质干细胞来源外泌体对脑内小胶质细胞极化和炎症因子释放的影响及机制研究

摘要 目的：探究间充质干细胞外泌体对脑内小胶质细胞极化和炎症因子释放的影响及其机制。方法：收集体外培养的间充质干细胞上清，超高速冷冻离心获取外泌体。采用纳米颗粒系统和透射电子显微镜分别检测外泌体粒径大小、形态结构和功能完整性。通过免疫荧光、ELISA和细胞流式等方式检测LPS刺激下，外泌体对BV2细胞的表型极化和炎症因子释放的影响。采用Western Blot法检测间充质干细胞外泌体对BV2细胞JAK1/STAT3通路活化的影响。结果：（1）间充质干细胞分泌的外泌体粒径大小主要介于40-100 nm，透射电镜显示外泌体形态呈典型膜性"杯盘"状结构；（2）流式结果表明，相比于对照组，LPS组能显著激活M1型小胶质细胞表面标志物CD11b和M2型小胶质细胞表面标志物CD206的表达，而经外泌体处理，CD11b的表达显著被抑制，CD206显著升高。同时ELISA结果证实，相比于LPS组，外泌体组分泌的促炎症因子（IL-1β、IL-6）和NO水平显著降低（P<0.05），抗炎因子（IL-10）显著升高 (P<0.05)；（3）间充质干细胞外泌体显著提高了BV2细胞JAK1/STAT3通路的磷酸化水平。结论：间充质干细胞外泌体通过激活JAK1/STAT3通路有效促进脑内小胶质细胞M1型向M2型极化。     

脐带间充质干细胞外泌体的分离和鉴定

目的探讨脐带间充质干细胞的外泌体的获取与鉴定方法。方法通过组织块贴壁法从胎儿脐带分离和培养脐带间充质干细胞并通过RiboTMExosome Isolation Kit收集外泌体,采用电镜和流式细胞仪鉴定外泌体。结果第二代脐带间充质干细胞表面CD45、CD34和HLA-DR呈阴性表达,CD29、CD44和CD105呈阳性表达;在透射电镜下观察到脐带间充质干细胞外泌体呈圆形或椭圆形,大小不均匀,直径30~100 nm,有完整的膜结构,内含低密度物质;流式细胞检测外泌体CD9、CD63、CD81和CD83呈阳性表达。结论在培养脐带间充质干细胞的培养基中可以收集到外泌体,可以通过电镜和流式细胞仪对脐带间充质干细胞的外泌体进行鉴定。