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撰文: 福建醫(yī)科大學(xué) YANG
本文審核專(zhuān)家:江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院 李晶教授
引言
日前,《Conquer Aging Or Die Trying》播客深度專(zhuān)訪了82歲的抗衰老先驅(qū)Kenneth。如今82歲的他,自信的宣稱(chēng)自己的生理年齡只有18歲。在抗衰老的道路上,他除了通過(guò)改變飲食之外,還采用了多種前沿的抗衰老策略,其中就包括了外泌體療法。
外泌體作為一種細(xì)胞外囊泡(EVs),近年來(lái)在在眾多抗衰老策略中嶄露頭角,成為最具潛力的方向之一。今天我們就通過(guò)文獻(xiàn),為大家闡述這種細(xì)胞外囊泡是如何幫忙人們對(duì)抗衰老的。
最新文獻(xiàn)表明:
(1)EVs通過(guò)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、增強(qiáng)組織修復(fù)、和促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的穩(wěn)態(tài)等多種機(jī)制來(lái)抗衰。
(2)通過(guò)利用Evs相關(guān)工程化技術(shù)、靶向遞送系統(tǒng)以及與現(xiàn)有抗衰老干預(yù)措施的組合策略的進(jìn)步,基于EVs的療法有望成為再生醫(yī)學(xué)和延長(zhǎng)壽命的新方法。
目前,衰老相關(guān)疾病已成為公共衛(wèi)生領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)療法多局限于癥狀管理,無(wú)法從根源上逆轉(zhuǎn)衰老進(jìn)程。
近年來(lái),納米級(jí)的細(xì)胞外囊泡(EVs),正成為抗衰老領(lǐng)域的新星,它們攜帶生物活性物質(zhì),在細(xì)胞間傳遞信息,調(diào)控衰老進(jìn)程。近期,《Journal of Controlled Release》雜志發(fā)表綜述,系統(tǒng)闡述了Evs抗衰老的作用機(jī)制和潛在應(yīng)用價(jià)值。
什么是細(xì)胞外囊泡?
細(xì)胞外囊泡(EVs)是細(xì)胞分泌的納米級(jí)膜結(jié)構(gòu),,可攜帶蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等生物活性分子,是細(xì)胞間通訊的關(guān)鍵媒介。
在衰老研究中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外囊泡具有“雙刃劍”特性:一方面,衰老細(xì)胞分泌的囊泡可能傳遞有害分子加速衰老;另一方面,年輕干細(xì)胞來(lái)源的囊泡又能遞送治療性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)組織修復(fù)[1]。
圖片來(lái)自文獻(xiàn)[2]
細(xì)胞外囊泡對(duì)抗多系統(tǒng)衰老的作用機(jī)制
細(xì)胞外囊泡(EVs)可通過(guò)不同機(jī)制對(duì)不同器官系統(tǒng)發(fā)揮抗衰老作用,主要包括以下幾個(gè)方面[1]:
圖片來(lái)自文獻(xiàn)1
細(xì)胞外囊泡對(duì)抗衰老的機(jī)制:
1、皮膚:皮膚老化是衰老外在最明顯的表現(xiàn),皮膚老化的特點(diǎn)是膠原蛋白減少、氧化應(yīng)激和慢性炎癥。EVs可增強(qiáng)膠原蛋白合成,穩(wěn)定細(xì)胞外環(huán)境(ECM)并調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP),從而促進(jìn)ECM重塑。
細(xì)胞外囊泡還通過(guò)傳遞抗氧化酶和抑制衰老標(biāo)志物來(lái)減少氧化應(yīng)激,從而促進(jìn)皮膚彈性和減少皺紋。它們的抗炎特性通過(guò)調(diào)節(jié) NF-κB 和 mTOR 等途徑進(jìn)一步使皮膚恢復(fù)活力。
2. 大腦:大腦衰老涉及氧化應(yīng)激、慢性炎癥和蛋白質(zhì)聚集,導(dǎo)致認(rèn)知能力下降。EVs通過(guò)遞送超氧化物歧化酶 (SOD) 等抗氧化劑、通過(guò)遞送miRNA減少神經(jīng)炎癥以及調(diào)節(jié)信號(hào)通路(包括 NF-κB 和 mTOR)來(lái)抵消這些影響。通過(guò)增強(qiáng)突觸可塑性并防止淀粉樣蛋白-β 等有害蛋白質(zhì)的積累,EVs支持神經(jīng)元健康并改善記憶和認(rèn)知功能。
3. 心血管系統(tǒng):心血管系統(tǒng)的衰老與內(nèi)皮功能障礙、慢性炎癥和氧化損傷有關(guān)。EVs 通過(guò)刺激一氧化氮(NO)的產(chǎn)生、減少血管炎癥和輸送抗氧化酶來(lái)減輕活性氧(ROS)來(lái)改善內(nèi)皮功能。它們還通過(guò)VEGF等生長(zhǎng)因子促進(jìn)血管修復(fù)和血管生成,支持血管健康和活性。
4. 呼吸系統(tǒng):肺部會(huì)經(jīng)歷與衰老相關(guān)的順應(yīng)性下降、炎癥和氧化損傷。EVs可減少炎癥細(xì)胞因子,包括 IL-6 和 TNF-α,提供抗氧化劑以降低 ROS 水平,并通過(guò) VEGF 等生長(zhǎng)因子促進(jìn)肺部修復(fù)。這些作用可以保持肺部彈性和功能,預(yù)防慢性阻塞性肺?。–OPD)等年齡相關(guān)疾病。
5. 肌肉骨骼系統(tǒng):肌肉骨骼系統(tǒng)的衰老表現(xiàn)為肌肉質(zhì)量下降、骨密度降低和軟骨退化。EVs提供抗炎分子以保護(hù)軟骨,降低肌肉和骨骼中的ROS水平,并通過(guò)IGF-1和骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(BMP-2)等生長(zhǎng)因子促進(jìn)再生。這些機(jī)制支持肌肉骨骼的完整性和活動(dòng)性。
6. 此外,Evs對(duì)眼睛,肝臟,消化系統(tǒng)等全身器官系統(tǒng)都具有不同程度的抗衰老療效。
Evs抗衰老具體應(yīng)用案例
案例一:改善皮膚衰老
一項(xiàng)臨床研究[3]揭示了人間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體在治療皮膚衰老方面的巨大能力及潛力。該試驗(yàn)進(jìn)行了一項(xiàng)為期12周的前瞻性、隨機(jī)性對(duì)比研究。28名受試者在間隔為3周的三個(gè)治療過(guò)程中接受治療,并在最后一次治療后進(jìn)行了為期6周的隨訪。在每次治療過(guò)程中,外泌體施用于面部的一側(cè),而正常生理鹽水治療被用作對(duì)照。
結(jié)果可以明顯看出外泌體治療后,治療組皮膚膠原蛋白和彈性纖維得以沉積,從臨床效果上表現(xiàn)為皮膚緊實(shí)與 皺紋減少。
圖片來(lái)自文獻(xiàn)[3]
案例二:改善大腦衰老
阿爾茨海默病(AD)是大腦衰老的一種表現(xiàn)。2023年,上海瑞金醫(yī)院進(jìn)行的1項(xiàng)臨床試驗(yàn)(NCT04388982)利用鼻噴間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體(ahaMSCs-Exos)治療輕中度AD患者,中劑量組ADAS-cog評(píng)分改善2.33分,MoCA-B評(píng)分提升2.38分,且無(wú)嚴(yán)重不良反應(yīng)[4]。
案例三:聯(lián)合應(yīng)用/修飾加工以增強(qiáng)療效
目前,單一應(yīng)用Evs的抗衰老療效有限,研究人員正在不斷探索聯(lián)合應(yīng)用/修飾加工方法。例如,通過(guò)與傳統(tǒng)抗衰藥物組合/將治療劑直接負(fù)載到Evs,這些方法旨在針對(duì)特定的衰老相關(guān)途徑,提高細(xì)胞恢復(fù)力,并解決氧化應(yīng)激和組織降解等挑戰(zhàn)。
圖片來(lái)自文獻(xiàn)[2]
小結(jié)
細(xì)胞外囊泡以其獨(dú)特的細(xì)胞間通訊能力,正成為抗衰老領(lǐng)域的新興治療策略。從改善皮膚老化到延緩系統(tǒng)衰老,從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)到臨床探索,這些天然的納米信使正在改寫(xiě)我們對(duì)衰老進(jìn)程的認(rèn)知。隨著工程化改造技術(shù)的突破和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn),細(xì)胞外囊泡有望為人類(lèi)實(shí)現(xiàn)“健康衰老”提供全新解決方案,讓我們老而不衰的愿景不再遙遠(yuǎn)!
參考文獻(xiàn):
[1] Yoon H, Jo J, Hyun H, et al. Extracellular vesicle as therapeutic agents in anti-aging: Mechanistic insights and future potential. J Control Release. 2025;383:113796. doi:10.1016/j.jconrel.2025.113796
[2] Karnas E, Dudek P, Zuba-Surma EK. Stem cell- derived extracellular vesicles as new tools in regenerative medicine - Immunomodulatory role and future perspectives. Front Immunol. 2023;14:1120175. Published 2023 Jan 24. doi:10.3389/fimmu.2023.1120175
[3] Park, Gyeong-Hun et al. “Efficacy of combined treatment with human adipose tissue stem cell-derived exosome-containing solution and microneedling for facial skin aging: A 12-week prospective, randomized, split-face study.” Journal of cosmetic dermatology, 10.1111/jocd.15872. 28 Jun. 2023, doi:10.1111/jocd.15872
[4] Xie X, Song Q, Dai C, et al. Clinical safety and efficacy of allogenic human adipose mesenchymal stromal cells-derived exosomes in patients with mild to moderate Alzheimer’s disease: a phase I/II clinical trial[J]. General Psychiatry, 2023, 36(5): e101143.
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