间充质干细胞与外泌体在抗衰老及相关疾病治疗中展现出独特价值

B站影视 日本电影 2025-09-28 17:33 1

摘要:衰老,这个生命永恒的伴行者,影响远不止于表面的皱纹或白发。它的本质,是细胞与器官功能的逐渐衰退,是基因组不稳定、端粒磨损、线粒体功能下降、慢性炎症等多重“衰老特征”交织作用的结果,最终,使得阿尔茨海默病、心血管疾病、骨质疏松等“年龄病”的风险显著攀升。

衰老,这个生命永恒的伴行者,影响远不止于表面的皱纹或白发。它的本质,是细胞与器官功能的逐渐衰退,是基因组不稳定、端粒磨损、线粒体功能下降、慢性炎症等多重“衰老特征”交织作用的结果,最终,使得阿尔茨海默病、心血管疾病、骨质疏松等“年龄病”的风险显著攀升。

对抗衰老,人类从未停歇探索的脚步:健康饮食、规律运动、新兴药物都展现出一定潜力。

近年来,再生医学的发展,间充质干细胞(MSCs)及其分泌的“通讯小包裹”——外泌体(MSC-Exos)被寄予厚望,成为修复岁月痕迹、对抗衰老相关疾病的新希望。

2025年7月26日,中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所团队发表在《Stem Cell Research & Therapy》的文章,阐述了间充质干细胞(MSCs)及其外泌体(MSC-Exos)延缓衰老、治疗老年病的价值,深入阐明了机制并为临床应用提供了依据。

机体老化外在有皱纹、体能及认知变化,本质是细胞与器官功能衰退,涉及基因组不稳定等多重机制,增加各种老年病风险。应对衰老策略多样,近年再生医学进展中,MSCs及其外泌体因修复损伤、对抗衰老疾病潜力受关注。

间充质干细胞(MSCs):

全能“修复师”

MSCs源于中胚层,存在于骨髓、脐带、脂肪、牙髓等组织,核心能力包括:自我更新、分化为骨细胞、软骨细胞等功能细胞,以及分泌生物活性分子以调节免疫、促进组织修复。

国际细胞治疗学会(ISCT)明确其标准 —— 可塑料贴壁生长、表面表达 CD73/CD90 等标志物、无强烈免疫排斥,适合异体移植干预。

间充质干细胞外泌体(MSC-Exos):

精准“信号使者”

MSC-Exos 是 MSCs 分泌的 30-150 纳米微小囊泡,包裹蛋白质、miRNA 等(ExoCarta 数据库记载超 9000 种蛋白质、3400 种 RNA),可在细胞间传递信号。相比 MSCs,它无需细胞移植,能规避栓塞、免疫排斥风险,且组织穿透性更强,可精准抵达病灶

间充质干细胞及其外泌体

是如何具体对抗衰老及相关疾病的?

01 卵巢早衰(POI)

卵巢早衰是指女性在40岁之前出现卵巢功能衰退,导致闭经、不孕和低雌激素水平。其病因复杂,包括遗传、免疫、感染等因素,传统治疗方法效果有限。

MSCs:可通过调节相关信号通路延缓卵泡凋亡,促进血管新生,从而改善卵巢储备功能。 MSC-Exos:携带miR-22-3p、miR-21-5p等关键miRNA,调控细胞凋亡与生存通路,重塑卵巢微环境。

临床研究:在一篇系统回顾中,作者选取了截至2023年6月,关于MSC保护卵巢储备免受损伤和衰老的相关112项研究,结果表明,不同来源的MSCs均被证实能够提高卵泡的存活率与质量,逆转化疗所致的卵巢损伤,并通过促进卵巢血管再生长来维持卵泡池的稳定。

02 阿尔茨海默病(AD)

阿尔茨海默病(AD)作为一种常见的神经退行性疾病,其临床表现主要以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征。

MSCs:分泌HGF等神经营养因子,清除Aβ沉积,并移植线粒体改善脑代谢,调节小胶质细胞向抗炎型转化; MSC-Exos:借助miR-146a、miR-21等成分抑制神经炎症与Tau蛋白病变。

美国德克萨斯农工大学医学院的研究人员在《细胞外囊泡杂志》上发表文献,来自人类诱导多能干细胞衍生的神经干细胞的细胞外囊泡可减轻阿尔茨海默病中与疾病相关的小胶质细胞内的促炎级联反应。

早期阿尔茨海默病动物模型中,使用这种外泌体进行治疗,可减少大脑中的炎症和斑块积聚。

03 动脉粥样硬化(AS)

动脉粥样硬化,简单来说就是随着年龄增长,尤其中老年人体内钙沉积物的增加、细胞外基质的积累,动脉壁增厚变硬,最终形成粥样斑块的病理过程。

MSCs:抑制内皮损伤,促进巨噬细胞向清理型转化,减少斑块内炎症; MSC-Exos:通过miR-21a-5p、miR-100-5p等调控巨噬细胞极化,稳定甚至促进斑块消退;

日本东京的一项临床试验:研究人员通过静脉注射的方法对动脉硬化患者进行自体间充质干细胞(MSC)治疗。

结果表明:干细胞移植可以显著改善患者血清中的高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和残余颗粒胆固醇水平,且治疗过程中没有发现不良反应。特别是一位高血脂患者在接受自体干细胞治疗后,颈总动脉中层厚度显著下降到,降低了心脑血管疾病的风险。

04 皮肤衰老

皮肤衰老主要表现为胶原不断流失、弹性显著降低、皱纹逐渐形成以及自我修复能力持续减弱等特征,这是内在衰老进程与紫外线等外在损伤因素共同作用的结果。

MSCs/Exos 抗衰作用:

促进胶原相关代谢:间充质干细胞(MSCs)及其外泌体(Exos)能够推动皮肤成纤维细胞增殖,并促进胶原合成,上调Ⅰ型胶原(Col - 1)的表达;同时抑制基质金属蛋白酶(MMPs)对胶原的分解作用。 减轻氧化应激损伤:提升超氧化物歧化酶(SOD)水平,降低丙二醛(MDA)含量,从而减轻氧化应激对皮肤的伤害。 改善真皮微循环:促进血管内皮生长因子(VEGF)表达,改善真皮层的微循环状况。 增强抗衰效果方式:外泌体与水解胶原肽或特殊载体(如海绵骨针)相结合,可进一步增强其抗衰老效果,其作用机制与激活 SIRT1 等抗氧化通路密切相关。

目前,利用 MSC - Exos 延缓皮肤老化的临床试验正在开展,且已获得的初步数据呈现出积极态势。文献Exosomes derived from mesenchymal stem cells: A novel agent for skin aging treatment,就全面揭示了基于外泌体抗皮肤衰老的新策略。

05 骨质疏松

原发性骨质疏松症(OP)是老年人常见疾病之一,其最大的危害是在轻微外伤或无外伤的情况下容易发生椎体、髋部、腕部等部位的骨折,使患者活动受限、生活不能自理,甚至因骨折长期卧床而增加肺部感染、褥疮等疾病的发生率。

MSCs/Exos:骨髓、脂肪或牙髓来源的MSCs或其外泌体,通过旁分泌作用调节免疫平衡(如Th17/Treg细胞、巨噬细胞极化),抑制破骨细胞活性,促进成骨细胞分化。

发表在《干细胞杂志》上的临床研究显示,围产组织间充质干细胞有助于骨质疏松性椎体压缩骨折患者改善身体功能。

写在最后

间充质干细胞及其外泌体具备多靶点、多通路协同作用的优势,在修复组织损伤、调控衰老细胞状态以及防治多种老年病等方面潜力巨大。

它们不只是潜在的修复手段,更有望为提升生命晚期的健康质量创造新可能。随着研究不断推进、技术持续完善,这些源自细胞的生物活性物质,必将在应对衰老挑战中发挥愈发关键的作用。

参考资料:

[1] Cacciottola L, Vitale F, Donnez J, Dolmans MM. Use of mesenchymal stem cells to en‐hance or restore fertility potential: a systematic review of available experimental strate‐gies. Hum Reprod Open. 2023 Oct 25;2023(4):hoad040.

[2] Madhu LN, Kodali M, Upadhya R, Rao S, Somayaji Y, Attaluri S, Shuai B, Kirmani M, Gupta S, Maness N, Rao X, Cai JJ, Shetty AK. Extracellular vesicles from human-induced pluripotent stem cell-derived neural stem cells alleviate proinflammatory cascades within disease-associated microglia in Alzheimer's disease. J Extracell Vesicles. 2024 Nov;13(11):e12519.

[3] Nguyen, S. (2024). Exosomes derived from mesenchymal stem cells: A novel agent for skin aging treatment. Biomedical Research and Therapy, 11(12), 7003-7014.

[4] Fatemeh Fadaei Fathabady,Effects of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells-Conditioned Medium on Tibial Partial Osteotomy Model of Fracture Healing in Hypothyroidism Rats,Iran Biomed J. 2018 Mar;22(2):90-8.

来源:国卫生物

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