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综述:干细胞来源外泌体三部曲:人类间充质干细胞、胚胎干细胞和诱导多能干细胞外泌体的史诗级比较
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1
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这篇综述全面比较了三种干细胞(hMSCs/hESCs/hiPSCs)来源外泌体(SC-Exos)的分子特征、功能机制及临床应用潜力,揭示了其在组织再生(如伤口愈合、神经修复)、免疫调节(通过TGF-β/HMGB1-AKT通路)和疾病治疗(如缺血性卒中、糖尿病溃疡)中的差异化优势,为精准医疗提供新策略。
外泌体作为直径30-150 nm的纳米级囊泡,通过内体途径形成多泡体(MVBs)后释放。其携带母细胞特有的蛋白质(如CD9/CD63/CD81)、核酸(miR-302家族/miR-21)等功能性分子,通过超速离心、尺寸排阻色谱(SEC)和免疫亲和捕获等技术分离。其中SEC能较好保持外泌体完整性,而免疫亲和法特异性高但产量较低。

hMSC-Exos富含促血管因子(VEGF)和抗炎因子(IL-10),而hESC/hiPSC-Exos高表达多能性标志物(OCT4/SOX2)。电镜显示三者均呈杯状形态,但hMSC-Exos因组织来源(骨髓/脂肪/脐带)差异表现出更强的功能异质性。值得注意的是,hiPSC-Exos通过Notch/VEGFR2通路促进血管再生,其miR-302家族可抑制肺纤维化。
在糖尿病伤口模型中,hMSC-Exos通过miR-21-5p加速胶原沉积;hESC-Exos则通过miR-200a/Nrf2轴逆转内皮细胞衰老。动物实验证实,hiPSC-Exos对角膜上皮缺损的修复效率显著高于hMSC-Exos(p<0.05),而hESC-Exos在软骨再生中同时促进基质合成和抑制炎症反应。

当前53项临床试验中,34%涉及hMSC-Exos(如COVID-19肺炎雾化治疗),但hiPSC-Exos因可自体化制备更具个性化潜力。未来需建立标准化生产流程,并探索外泌体工程化修饰策略(如靶向递送miR-17-5p),以突破其在退行性疾病和肿瘤治疗中的应用瓶颈。
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