MSCs來源的外泌體是MSCs 旁分泌作用的主要物質,是一種包括信使RNA、微小非編碼RNA( miRNA) 、雙層脂質、蛋白質的細胞外囊泡小體,其大小均一,直徑為30~150nm,密度為1.13 ~ 1.18g /mL,其傳遞是通過進入細胞內吞泡膜向內凹陷而形成多泡內涵體并與細胞膜融合而釋放,可避免其攜帶的特異蛋白質和mRNA在分泌到細胞外后被迅速吸收降解,從而可在整個細胞外保持穩定的機體生物學活性,到達機體遠端發揮作用,并可長時間保持有效生物學功能。
外泌體的優勢是什么?
相比較MSCs而言,外泌體 更加穩定,易于修飾,且不具有成瘤性的風險 。此外,由于外泌體的納米級尺寸和雙層脂質膜結構,可以很容易地通過人體生物屏障進入靶向免疫器官和細胞發揮治療作用。
研究表明, 外泌體對各種眼部疾病如干眼、抑制角膜移植排斥反應、視網膜脫離、黃斑變性、青光眼、自身免疫性葡萄膜炎等具有治療潛能。
外泌體對眼部疾病的治療
干眼病
干眼( dry eye,DED) 是一種以淚膜內穩態喪失為特征的眼表多因素疾病,伴有淚膜穩定性差、淚液高滲性、眼表炎癥等,目前該病的患病率不斷提高,嚴重影響患者的生活質量。值得注意的是: DED 無法治愈,目前主要的治療方法為采用人造眼淚、抗炎滴眼液和局部免疫抑制,目的是改善慢性角膜炎癥的癥狀。
而MSCs 具有角膜上皮前體細胞的形態特征,且在適宜條件下 MSCs 能誘導分化為角膜上皮前體細胞。來自王希蓮團隊關于 《人臍帶間充質干細胞對兔自身免疫性干眼的療效研究》 發現:靜脈輸注人臍帶間充質干細胞或兔脂肪來源的MSCs能有效緩解兔自身免疫性干眼的病情進展,且在發病前預防性輸注MSCs能夠取得相似的治療效果。
角膜移植排斥反應的免疫抑制作用
角膜病 是世界上最常見的與失明相關的眼病之一,是我國第二大致盲眼病,臨床證實其可靠、有效的復明手段為角膜移植手術。但由于是同種異體移植,移植的角膜可引起 移植體內抗原抗體反應 ,致使角膜植片混濁、功能喪失,甚至失明,從而導致角膜移植失敗。
外泌體 可以發揮免疫調節作用,能夠調節免疫應答并促進免疫組織修復,抑制T細胞免疫應答、從而起到克服體內生物屏障,抑制角膜移植術后細胞排斥反應的作用。
視網膜細胞及視神經損傷的保護作用
損傷、感染或局部缺血引起的視網膜細胞損傷會觸發鄰近神經細胞的變性,導致視網膜形態和功能的損傷以及不可逆的視力損害。
目前干細胞移植、抗炎藥、信號通路抑制劑、神經營養因子等在各種視網膜疾病模型中均顯示出神經保護作用。
既往研究證明:靜脈注射MSCs可通過抑制細胞凋亡和炎癥反應來挽救視網膜激光損傷。
自身免疫性葡萄膜炎的治療作用
自身免疫性葡萄膜炎 是一種涉及葡萄膜和視網膜的自身免疫性疾病,是全世界視力障礙的主要原因。全身或局部給予皮質類固醇聯合免疫抑制藥物是自身免疫性葡萄膜炎的傳統治療方案, 但長期使用會有全身性副作用以及白內障和青光眼的風險 ,既往研究發現,眼周注射外泌體能夠通過抑制白細胞遷移而發揮有益作用,同時降低白細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞的浸潤和遷移,保護視網膜結構并挽救視網膜功能。
寄語
目前,對外泌體的研究熱潮方興未艾,相比于MSCs在多種疾病中的直接治療,外泌體具有 毒性小、免疫原性低、靶向歸巢能力強和可包載的物質種類多等 特點,因此在使用、轉移過程中更安全。
參考資料
【1】間充質干細胞在眼科領域的研究與應用中國組織工程研究與臨床康復 2009;
【2】眼局部應用骨髓間充質干細胞( BMSC) 治療小鼠干眼的實驗研究.眼科新進展 2016;
【3】人臍帶間充質干細胞對兔自身免疫性干眼的療效研究.眼科新進展 2017;
【4】間充質干細胞外泌體治療小鼠干眼的療效評價. 眼科新進2019;
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