2021年间充质干细胞外泌体在女性生殖系统修复中的研究进展(全文)

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2021 年间充质干细胞外泌体在女性生殖系统修复中的研究进展(全文)
    间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是一类来源于多
种成体组织的多能干细胞,以其迁移能力强大、分化潜能多元、免疫原
性低、组织来源广泛且便于体外分离扩增等优势在组织及器官损伤性疾
病的治疗中得到广泛关注和应用。外泌体作为 MSC 旁分泌作用的主要方
式之一,在 MSC 发挥治疗效应中扮演着十分重要的角色。外泌体不仅能
够调节细胞间的物质运输和信息交流,更携带有蛋白质、脂质及核酸等
多种生物活性成分,并能高效穿透多种生物屏障,进而改变靶细胞内的
信号传导及基因表达,使其发展成一种高效的药物载体和基因治疗制剂。
更重要的是,MSC 外泌体能够模拟并发挥母细胞 MSC 的功能,有效促
进组织再生能力,调节损伤局部的免疫反应,从而成为 MSC 治疗的潜在
替代方案。目前,对于 MSC 外泌体在妇产科领域的基础研究也初露端倪,
其在促进子宫内膜修复、治疗早发性卵巢功能不全(premature ovarian
insufficiency,POI)和多囊卵巢综合征(polycystic ovary 
syndrome,PCOS)、辅助压力性尿失禁(stress urinary 
incontinence,SUI)手术治疗及加速阴道手术创面修复等方面均展现出
较大的治疗潜能。因此,本文聚焦 MSC 外泌体在女性生殖系统修复中的
作用及其机制,归纳分析其应用现状及研究进展,综述如下。
一、MSC 外泌体的生物学性状
MSC 是 20 世纪 60 年代由 Friedenstein 在骨髓中发现的一种成体多
能干细胞[1],近年来在再生医领域得广泛关注。初多MSC
的治疗作用归因于其归巢和分化能力,随后的多研究结果提示
在体内自然下 MSC 定植于损伤组织局部的持续时通常很短,且不
能在非诱条件下高效分化为器官的质细胞成分,,MSC 的
主要治疗作用能主要由其旁分泌机制导[2?3]。近的研究出,
外泌体作为 MSC 旁分泌作用的主要方式之一,在 MSC 发挥其治疗作用
中扮演着十分重要的角色[4]。
    外泌体是细胞外囊的重要分类,细胞胞外分泌的一种
单层结构的纳米级5]。外泌体主要源于细胞内体系统,
体内的内囊泡与细胞质膜后向细胞外出而产生,其内
参与其运输的四次跨膜蛋白家族(如 CD63、CD81、CD9 等)和热休克
蛋白(HSP)家族(如 HSP60、HSP70、HSP90 等),及其发生过程
关的特异性蛋白[如外泌体标志物之一 Alix蛋白、肿瘤易感基因
101(TSG101)、同线蛋白(syntenin)、泛网格蛋白等]等[5?
6]。在体内,包括 MSC 在内的几乎所有类的细胞均能产生外泌体,
并广泛在于多种体及组织间中[7]。外泌体的粒径多在 30~200 
nm,在透射电镜观察呈茶托样结构,分离后可-80 ℃稳定储
存数月[6,8]。
二、MSC 外泌体参与组织损伤修复的优势及潜在机制
    与直接应用 MSC 进治疗的手段相比,基于 MSC 外泌体的细胞
治疗不仅能够模拟 MSC 的多种生物学特性,其更于穿透体内的多种生
物屏障并在血液循环中流稳定性强且致瘤性低,还规避了细胞治疗
潜在的伦理,在临床应用中无需扩增、便于储存药剂
,因而有更高的全性及便此外,与单独应用种细胞因子
相比,因 MSC 外泌体包含多种脂质、蛋白质和核酸成分,在促进组织修
复及再生中发挥多重复合效应,使疗效更9?10]。目前的大
结果显示,MSC 外泌体在包括心血管疾病、神经系统疾病、损伤、
损伤和促进骨和骨的再生等多种疾病的治疗研究中疗效显著[11?
15]。因此,MSC 外泌体在再生医的研究及应用中前广
    MSC 外泌体富含多种其母细胞内表达的蛋白质及核酸[包括
mRNA微小 RNA(microRNA,miRNA)、miRNA前体和其他非编
码 RNA]成分,可被毗邻远隔损伤组织器官内的靶细胞摄取
从而MSC 内的生物活性物质靶细胞内,并调节其下靶基因和
信号通路的表达[4]。此外,通过对 MSC 进行适当条件刺激或
基因工程,其分泌释放的外泌体内物成分发生较大的变
使 MSC 外泌体更加应不器官组织及病变化的需求,增强 MSC 及
其外泌体的疗效[16]。
    现有的研究表,MSC 外泌体在组织再生和器官保护中的作用是
多重途径和机制发挥的,包括:
摘要:

2021年间充质干细胞外泌体在女性生殖系统修复中的研究进展摘要间充质干细胞(MSC)因迁移能力强、分化潜能多元等优势在组织损伤治疗中应用广泛。外泌体作为MSC旁分泌作用的主要方式能调节细胞间物质运输和信息交流携带多种生物活性成分高效穿透生物屏障改变靶细胞信号传导和基因表达成为高效药物载体和基因治疗制剂。与直接应用MSC相比基于MSC外泌体的无细胞治疗更易穿透生物屏障稳定性强致瘤性低规避伦理障碍临床应用更便捷安全。目前MSC外泌体在妇产科领域基础研究初显成效在促进子宫内膜修复、改善卵巢功能不全及多囊卵巢综合征症状、辅助压力性尿失禁手术治疗、加速阴道手术创面修复等方面有较大治疗潜能。具体而言MSC外泌体可通过加速子宫内膜细胞增殖、促进血管新生及逆转纤维化等推动内膜修复;能改善多种病因所致的卵巢功能紊乱;可辅助SUI手术治疗改善症状;也为加速阴道损伤修复及再生提供了潜在的新途径。未来需更多基础研究阐述机制开展严密临床试验验证疗效还可结合载体应用提高产量开发标准化流程。

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