JMT日本干细胞外泌体-外泌体(Exosome)是什么？解析其效果及安全性

　　本文摘要

　　外泌体是各种细胞分泌的小膜囊泡，存在于大多数体液和细胞培养液中。

　　外泌体可以将多种物质如蛋白质和肽排泄到细胞外部。

　　使用干细胞培养上清液的化妆品目前尚无法从pre-miRNA中受益，风险也非常低。

　　miRNA指micro RNA。MicroRNA (miRNA) 是一类由内源基因编码的长度约为22 个核苷酸的非编码单链RNA分子，它们在动植物中参与转录后基因表达调控。

　　目录

　　1.干细胞分泌物

　　2.什么是干细胞外泌体?

　　3.干细胞外泌体中有什么?

　　4. miRNA不仅只是有益

　　5.干细胞培养上清液中的外泌体可以吗?

　　1.干细胞分泌物

　　干细胞在细胞外分泌各种物质，以与周围的细胞同步并诱导细胞的某些运动。

　　该物质含有对生物防御和促进细胞生长的生长因子很重要的细胞因子，并且视情况而定还诱导分化，其中一些对维持健康非常重要，因此，干细胞分泌物以多种方式被利用。

　　这些分泌物中的一些称为外泌体。

　　外泌体不是简单的物质。它是包裹在称为囊泡的膜中的转运蛋白。干细胞可以按原样分泌该物质，但在其他情况下，该外泌体中所分泌的物质仍被包含和分泌。

　　2.什么是干细胞外泌体?

　　关于外泌体的研究的历史并不悠久，此物质在1980年代被发现并命名为外泌体。

　　外泌体通常被解释为与内体成对，但这之所以被解释为一对，是因为当细胞吸收物质时会使用内体，而当细胞将物质释放到体外时会使用外体，这是因为它更容易理解。

　　首先，外泌体是细胞吸收物质时使用的手段之一。

　　当某种物质与细胞膜的外部接触时，细胞膜会向内凹陷并包裹该物质。包围物质的细胞膜从与细胞外部接触的细胞膜中分离出来，成为一个包含该物质的小球。

　　这一系列步骤称为胞吞作用。这些包含该物质的球体(囊泡)在细胞质中释放该物质，而细胞则利用该物质。

　　它是一种让物质进入细胞的系统，但是有些入侵细胞并增殖的细菌，会通过该系统入侵人的细胞。

　　诸如李斯特菌的致病细菌通过这种机制侵入细胞。

　　但是，由于它以被包含在囊泡中的状态进入细胞，除非它自身离开囊泡，否则它并不会真正侵入细胞，而李斯特菌是一种分解囊泡的酶，它破坏囊泡上的囊膜从而进入细胞质。

　　外泌体则相反，它是要在细胞内部分泌的物质被包裹在膜中形成囊泡，该泡囊从内部接近细胞膜。

　　然后，将囊泡从细胞膜中排出，接受该物质的细胞将囊泡照原样带入细胞中。

　　该机制对于活体内细胞之间的信号转导很重要，但是该机制在人工培养的细胞中也有效，并且外泌体从培养的细胞释放到培养基中。

　　用于医疗的干细胞培养上清液首先收集培养干细胞的培养基，但该外泌体自然包含在培养液中。

　　3.干细胞外泌体中有什么?

　　外泌体运输各种各样的物质。

　　它是一种可以将多种物质(如蛋白质和多肽)排泄到细胞外部的系统。

　　外泌体的直径范围为30 nm至150 nm，理论上，任何适合该大小的物质均可从细胞中排出或分泌出来。

　　那么干细胞分泌的外泌体中包含什么呢?它与其他细胞不同吗?

　　MiRNA(microRNA)主要包含在干细胞特别是间充质干细胞分泌的外泌体中。

　　在讨论miRNA之前，让我们先讨论一下RNA。 DNA是众所周知的基因。

　　DNA是脱氧核糖核酸，RNA是核糖核酸。 RNA包括从DNA复制信息并成为蛋白质合成来源的mRNA(信使RNA)和带有蛋白质合成所需氨基酸的tRNA(转移RNA，转运RNA)。与这些RNA相比，miRNA是非常短的RNA。

　　miRNA的历史很短，于1993年被发现。其特点是短miRNA本身具有功能。

　　直到那时，RNA仍被认为是蛋白质合成的模板，可支持氨基酸序列和必需氨基酸的载体，但miRNA具有自己的功能且种类繁多，涉及各种生命现象。

　　miRNA以pre-miRNA的形式存在，可以说它们是前体，然后才成为功能性miRNA(成熟的miRNA)。已知干细胞分泌的外泌体中的大多数miRNA是pre-miRNA，它们是其前体。

　　换句话说，可以说“干细胞分泌的外泌体的大部分内容是miRNA，而miRNA不是功能成熟的miRNA，而是前体的pre-miRNA。”

　　4. miRNA不仅只是有益

　　miRNA的作用不仅限于其对人体的有益作用。

　　它参与许多疾病的发展和进展，包括癌症，慢性炎性疾病，神经退行性疾病，心血管疾病和精神疾病。对于细胞癌变与miRNA之间的关系的研究正在积极进展中。

　　根据这些研究，miRNA是对“癌变，癌症进展和恶性转化具有作用” ，同时miRNA也有“抑制癌变”的作用，所以发现它们既影响阳性对照，也影响阴性对照。

　　取决于miRNA的类型，其作用可能是正面的也可能是负面的，但是，关于如何区分，还需要进一步研究。

　　自然地，外泌体中干细胞分泌的miRNA(确切地说是pre-miRNA)并不是唯一有益的。 “因为它是由干细胞分泌就一定对身体有益”的理论不成立。

　　可以预计，研究的结果可能是“大多数miRNA是有益的，很少是有害的”或“miRNA一半是好，一半是坏”。

　　换句话说，如果没有关于“干细胞分泌的pre-miRNA对周围细胞有什么样的作用”的研究结果，就无法判断外泌体中的pre-miRNA是否有用。

　　目前尚未明确pre-miRNA在干细胞分泌的外泌体中的功能和作用的全貌。

　　5.干细胞培养上清液中的外泌体没有问题吗?

　　使用含有干细胞培养上清液的化妆品没有问题吗?

　　虽然干细胞分泌的大多数外泌体是pre-miRNA，尽管不如pre-miRNA那样多，但也包含其他物质，例如促进细胞生长的物质和具有伤口愈合作用的物质，但这些物质都被封闭了。目前正在研究保持这些物质的生理活性制成产品成分，其中一些已投入实际使用。

　　这些物质中的许多并未以外泌体的状态使用，但在大多数情况下，破坏外泌体后，会将其中的物质取出并稳定并混合。

　　pre-miRNA不以外泌体状态也可以在外部混合，但那时pre-miRNA可能处于无法发挥功能的环境中。

　　干细胞上清液使用的时间并不长，尚未建立详细的监管制度，所以我们只能说“ 目前尚未有任何关于pre-miRNA引起健康危害的报告。”明确尚未开发出能够以这种方式保留其功能的同时处理pre-miRNA的技术。

　　因此，目前 pre-miRNA的功能细节目前尚不清楚。可以说有些是有益的，有些是有害的。

　　这意味着尽管您目前无法从pre-miRNA中受益，但受到pre-miRNA伤害的风险也较小。

　　也许在将来，会研究保留miRNA生理活性，作为药物用于人体。

　　这项技术稳定后，对干细胞分泌的pre-miRNA中的有效成分，就可以保持其活性直接使用，或者将其添加到产品中，从而进一步扩展使用干细胞培养上清液进行工业化的可能性。