火爆的外泌体，到底是什么？
面对日益衰老的容颜，人们对面部年轻化的追求愈加强烈。干细胞可以说是近年来生物医学领域内一个不得不让人关注的热点，它在人类疾病的改善、衰老的延缓、组织的再生等方面发挥着巨大的潜力。
仔细观察就会发现，在诸多的干细胞研究进展的报道中，有一个名词常常出现，那就是外泌体。
近几年来，外泌体研发持续升温，全球科研团队纷纷扎堆此领域，有关外泌体的研究方向的文章陆续发表在在Science、Nature等各大顶级期刊上。
美国抗衰老医学研究会主席Klatz博士称：“外泌体是干细胞技术的下一个发展方向”。
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外泌体是什么？
外泌体(英文名Exosome)是由细胞分泌而来的微小囊泡，娇小的身材，直径在40-100nm，仅相当于人类头发直径的百万分之一，存在于血液、尿液、唾液、母乳和细胞培养基等生物体液中。
小小的外泌体存在并非偶然，在各种体液中，都可以见到它的华丽身影。身材虽小，但它携带的复杂信息远远超过大家的想象！经过不断的研究，至今已经发现外泌体可以携带着4563种蛋白质，1639种mRNA和764种mRNAs，194种脂类和反映细胞起源类型的代谢产物，可谓是应用前景一片光明。
从发现它的那一刻开始，受到了越来越多的关注。因为外泌体可以在相邻和远端细胞之间传递蛋白质和遗传信息，所以很多生物技术公司希望借助它可以将治疗药物传递给难以触及到的细胞（来递送多种类型的分子，包括核酸）….
外泌体可以穿过细胞膜，和不易引起免疫反应特点，使其在基因、抗肿瘤等药物的体内运送方面具有独特优势。
▲外泌体（红色）在人胰腺癌细胞（蓝色）中积聚，释放出抗癌药物。
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辨别和提取外泌体
想要研究外泌体，首先要了解如何「逮到」它，目前方法有很多，比如超高速离心，多聚物沉淀如 PEG、尺寸拍阻色谱法、微流体芯片技术等，不同获取方法都有其利弊，如表1：
▲表1：外泌体不同提取方法的比较
另外在实验室可以通过流式，原子粒显微镜， WB 和质谱，纳米粒子跟踪分析，Raman 光谱，投射电子显微镜等等方法，来辨别和见到外泌体的样子。
▲电镜下的外泌体照片
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外泌体具有哪些优势
干细胞外泌体火爆得益于干细胞技术的发展，另外，外泌体还具有许多干细胞不可比拟的优点。
安全：外泌体具有更低的免疫原性，可以避免产生免疫排斥反应，大大提高安全性。
稳定：外泌体可保护其内容物免于降解，从而防止某些活性成分降解失效。
可量产：外泌体可在培养基内大量富集。
可控制：外泌体功能可通过改变细胞环境来改变。
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外泌体如何对抗皮肤衰老
皮肤是人体最大的器官，也是身体重要的保护屏障。临床上，干细胞外泌体可以用于治疗烧伤、烫伤，再生健康皮肤、抗衰老等。在护肤方面，干细胞外泌体可以裹挟营养物质渗入细胞，参与细胞更新，调理皮肤、改善肤质，令肌肤恢复年轻、健康的状态。
比起传统护肤，干细胞外泌体护肤着眼于深层修复，补充生物活性因子，调节改善肌肤生长内环境，促进健康细胞生长，并最终取代问题细胞，使肌肤呈现出健康、活力的状态。
外泌体能够唤醒和激活肌肤基底层处于休眠状态的表皮干细胞，加强细胞再生，促进新陈代谢，增强表皮细胞活性，激活成纤母细胞、修复胶原细胞、增强皮肤弹性、祛皱抗衰老，增强皮肤保水性。
外泌体中含有的分泌的生长因子在体内表达量极低，但却有极高的生物活性，在皮肤整形、美容、修复中都起着重要作用。
干细胞外泌体含多种活性成分，根据组织需要激活成纤维细胞等，促进衰老皮肤中新生血管生成，刺激胶原蛋白合成，改善皮肤光泽度，抑制黑色素形成，从而提亮肤色，除皱，使皮肤饱满有弹性，整体上改善面部皮肤问题。
外泌体具有修复受损肌肤的能力，对敏感性皮肤修复效果更为显著。例如可改善紫外线引起的过敏性皮肤，抑制紫外线诱导的MMP-2、MMP-13 过表达和多种炎症因子的释放，防止紫外线引起的光老化，并增加Ⅰ型胶原蛋白的生成。
外泌体面部填充是面部年轻化的重要研究方向，可修复消瘦或凹陷的脸庞、恢复圆润曲线和整体提升面部轮廓，使面部显年轻化。
05
干细胞外泌体雾化吸入疗法
据世界卫生组织（WHO）统计，大约10%至20%的新冠患者在急性新冠感染后会出现持续症状。常见症状有疲倦、持续（慢性）咳嗽、嗅觉味觉丧失、肌肉疼痛，记忆力和注意力问题（“脑雾”）等。
新冠感染后较长一段时间出现的这些轻重不等的症状，被称为“新冠感染后综合征（Post COVID-19 Syndrome）或称长新冠（Long Covid）”。研究数据表明，新冠病毒感染后出现持续性咳嗽的患者比例达18%，由于新冠病毒主要侵犯呼吸道黏膜，导致出现局部炎症反应、气道高敏反应性，因此，新冠病毒感染后咳嗽更严重和持久。
最近的这一波时间里，身边二阳人群与日俱增，在出现的各种症状中，咳嗽是最常见、也是症状最长的一种。
咳嗽久了得不到及时治疗，会造成胸闷胸痛和肺部损伤，更严重者还有咳血的发生，继续下去将会是严重呼吸系统疾病，就是我们平时所说的新冠重症或危重症。
在新冠在重症及危重症患者中，会引起细胞因子风暴综合征和急性呼吸窘迫综合征，严重时会危及生命。
新疗法——干细胞外泌体雾化吸入疗法
研究人员将源自人异体脂肪间充质干细胞的衍生物——外泌体（haMSCs-Exos）以雾化吸入形式对7名重症COVID-19患者进行干预，初步研究结果显示参与者肺部损伤得到显著改善。
外泌体雾化吸入法通过鼻腔吸入形式，利用外泌体加靶向蛋白修复被新冠肺炎损伤的肺部，抑制免疫系统风暴，从而系统性治疗新冠肺炎病毒对肺部的损伤。
实验过程：7名与COVID-19相关的重症肺炎患者（4男3女，43-70岁），连续5天接受了雾化的haMSC-Exos气雾剂（2.0×10^9纳米囊泡）吸入治疗，7人在入院发病时都在发烧。
其中有5名患者患有基础慢性疾病，包括高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺病（COPD）和甲状腺功能亢进。他们都接受了抗病毒和抗生素或抗真菌治疗。此外，3名患者接受了皮质类固醇治疗，而4名患者接受了恢复期血浆输注。
在为期五天的气溶胶吸入过程中，七名患者的生命体征（体温、心率、呼吸频率和氧饱和度）保持稳定（下图A-D）。A温度；B心率；C呼吸频率；D氧合血红蛋白饱和度
在炎症方面，观察到下降趋势，包括6人出现C反应蛋白下降、5人白细胞介素6（IL-6）下降，6个乳酸脱氢酶（LDH）减少。7名患者的CT评分值在气雾剂治疗后均下降（见下图E-K）。
所有患者在气溶胶吸入haMSC-Exos后肺部病变不同程度的消退，其中一位70岁女性患者的肺部影像改善最为明显，也有患者出现浸润和磨玻璃影消失（见下图）。患者吸入haMSC-Exos前后胸部 CT 扫描的变化
该项试验的结果表明，在参与受试的COVID-19患者中，所有雾化吸入间充质干细胞衍生外泌体的参与者的肺部炎症，得到了不同程度的改善，无预先指定的不良事件。雾化治疗后患者的随访反馈。
结论：干细胞外泌体雾化后吸入疗法，能修复新冠病毒给肺部带来的损伤，突破了给药途径的局限。
首先干细胞外泌体是包含了复杂RNA和蛋白质的小膜泡，具有脂质双层膜结构，能够携带并转移与细胞来源相关的多种蛋白质、脂质和核酸，作为信号分子传递给其它细胞参与细胞活动的重要调控，影响靶细胞的生理活动，介导细胞间信号转导及免疫调节等生物学效应。
干细胞外泌体具有将信号分子递送到其他细胞的固有靶向能力，可作为细胞之间物质和信号通讯的途径，可以通过旁分泌或者内分泌的方式作用于组织或者细胞。
干细胞外泌体雾化吸入法是通过鼻腔吸入的形式，利用外泌体特异性蛋白质和多重生长因子修复被新冠肺炎损伤的肺部，抑制免疫系统，从而系统性治疗新冠病毒对肺部的损伤。作为无细胞的细胞治疗技术为呼吸系统疾病带来了新的方向。
☑️吸收途径
活性成分→口（鼻）→咽→气管→支气管→细支气管→ 肺泡→血循环
☑️肺泡数量和面积
3-4亿个，40µm大，肺总表面积达70-100m2
☑️肺泡上的毛细血管
致密、肺泡表面到毛细血管内距离大约为0.5-1µm（活性成分快速吸收）
干细胞外泌体雾化给药系统的优势
☑️有效
干细胞外泌体是干细胞治疗在体内发挥作用的重要途径之一，可以部分取代干细胞治疗技术。
☑️方便
雾化给药代替了原有细胞治疗的静脉给药，可以在家庭、工作场所等院外环境使用。
☑️安全
采用过滤除菌等手段，减少了细胞制剂污染的可能性，降低了人体副反应。
干细胞外泌体雾化将干细胞外泌体雾化因子药液撞击成微小的雾滴或微粒均匀弥散在气体中，通过呼吸直接运送到呼吸道和肺泡部位，发挥组织修复、免疫平衡、抗炎消肿、排毒止痰等作用与功效，快速并持续改善人体呼吸系统功能。
干细胞外泌体雾化因子为呼吸系统疾病如哮喘、鼻炎、肺炎、肺纤维化、上呼吸道感染、急性呼吸窘迫综合征等提供一种更加安全、有效、使用方便的细胞调理方式。
☑️抗炎作用
通过降低炎症细胞因子以及增加抗炎因子的水平来减轻炎症反应。
☑️抗凋亡作用
减少肺和远端器官的凋亡细胞。
☑️抗菌作用
通过刺激宿主免疫细胞和抗菌肽的产生，刺激吞噬细胞的吞噬作用，减少继发细菌感染的危险。
☑️恢复作用
恢复肺泡上皮和血管内皮细胞的完整性，减少及恢复病毒引起的肺功能障碍。
☑️清除作用
加快肺泡内液体的清除和肺功能恢复。
☑️保护作用
保护肺脏器官功能免受过度免疫及炎症因子释放带来的损伤。
目前多项临床试验正在对干细胞及其外泌体治疗 COVID-19 患者的安全性和有效性进行验证。研究发现干细胞外泌体具有免疫调节作用，这也使得其能够在多种疾病的治疗中发挥作用。
干细胞外泌体还具有抗炎的功能，能够抑制促炎细胞因子的产生和释放，对组织炎症具有很好的抑制效果。研究证实，干细胞外泌体能够发挥局部抗炎作用，从而修复受损组织。未来，随着临床研究的开展，干细胞外泌体雾化吸入治疗有望在临床上发挥更大的作用。
