不是所有的干细胞外泌体都可以抗衰，选错来源=无效抗衰！

撰文： 中山大学 浅蓝

本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授

引言

今日分享一则与间充质干细胞外泌体抗衰相关的最新文献。科学研究表明：

（1） 间充质干细胞外泌体在改善衰老和年龄相关疾病方面展现出巨大的潜力，作用机制包含抗炎作用、抗氧化作用、促进组织修复和再生、抗凋亡作用和调节细胞衰老等。

（2） 目前，间充质干细胞外泌体在改善骨关节炎、糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病等年龄相关的健康问题中已经取得了积极的临床效果。

（3） 然而，干细胞外泌体抗衰功能与干细胞的来源及质量密切相关。衰老的间充质干细胞分泌的外泌体会丧失其再生潜力，优质、年轻的间充质干细胞来源，对外泌体功能发挥至关重要。因此在选择外泌体时一定要注重其干细胞来源及质量。

干细胞外泌体技术正引领一场抗衰老革命，相关技术及产品管线等如雨后春笋般涌现。然而，在这一片繁荣背后，外泌体自身的“质量”，始终是悬于产业头顶的关键命题。

外泌体并非均质化的“万能灵药”。它们作为细胞间通讯的纳米级活性物质，其携带的分子“信息包”内容是否丰富、信号是否精确，直接决定了修复潜能。质量不佳的外泌体，可能会效果打折。

在最近发表在“Cell Biochemistry & Function”上的一篇名为“Ageing and mesenchymal stem cells derived exosomes: Molecular insight and challenges”的新综述阐述了目前正在研究的抗衰老疗法领域的策略和进展，主要讨论了间充质干细胞（MSCs）及其来源的外泌体（MSCs-Exo）与衰老过程之间的复杂关系[1]，并强调了优质的、年轻间充质干细胞来源，对外泌体功能发至关重要。

衰老的干细胞，会导致外泌体功能下降

研究发现，衰老过程会影响外泌体的生成。

研究显示，来自衰老间充质干细胞（MSC）的外泌体生物发生加速，但其外泌体内容物，如微小RNA（miRNAs），与正常细胞相比有所不同[2][1]。衰老还可能导致外泌体的再生潜能降低，并可能对接受细胞的正常功能产生负面影响[2]。

由于MSC的功能状态（如增殖、分化、免疫调节能力）会随年龄增长而下降，衰老的MSC产生的外泌体数量可能增加，但其 cargos（货物），特别是miRNAs的表达谱会发生显著改变（图2）。

例如，与年轻MSC相比，衰老MSC的外泌体中miRNA-294和miRNA-872-3p表达下降，而miRNA-146a表达上升，这些 “货物”的变化直接影响了外泌体的生物学功能[3]。

因此优质、年轻的间充质干细胞（MSCs）对于其来源的外泌体（MSCs-Exo）发挥理想功能至关重要。

根据当前干细胞和外泌体研究领域的研究，年轻的间充质干细胞（MSCs）可以从以下胎盘和脐带等组织中获取。

脐带 Wharton's jelly（脐带胶）和脐静脉是获取MSCs的重要来源，被称为脐带MSCs（UC-MSCs）或间充质基质单位（MSCU）。这些细胞来源于围产组织，因此本质上是最年轻的。

胎盘组织（如绒毛膜、羊膜）也富含MSCs，称为胎盘MSCs（PL-MSCs）。这些细胞被称为是“0岁细胞”。

日前，发表于《International Journal of Molecular Sciences》杂志的一项研究，对不同来源的MSCs分泌组进行了深入的比较分析[4]。

图1. 不同来源的间充质干细胞具有不同的分泌特征[4]。通过条件培养基、质谱分析和生物信息学分析，研究了脂肪（AD）、骨髓（BM）、胎盘（PL）和华通氏胶（WJ）来源的人间充质干细胞的蛋白质分泌组。每种间充质干细胞的分泌组根据其来源的不同，展现出独特的特征。

分析发现，胎盘和脐带来源的MSCs显示出更多样化的蛋白质分泌，这可能与它们的高再生潜力相关。这种分泌组的多样性，使得胎盘和脐带来源的MSCs外泌体在提供生物活性分子、促进组织修复方面展现出更大的潜力。

在临床实践中，不同来源的MSCs外泌体在治疗多种疾病方面展现出不同的疗效。以骨关节炎为例，有研究比较了脐带间充质干细胞来源外泌体与骨髓间充质干细胞来源外泌体的治疗效果。结果显示，脐带间充质干细胞来源外泌体在产量和纯度上均优于骨髓间充质干细胞来源外泌体[5]。

MSCs-Exo改善衰老和年龄相关的健康问题

外泌体可以改善衰老和与年龄相关的疾病，外泌体疗法（尤其是间充质干细胞外泌体，MSCs-Exo）在再生医学中发挥着有益作用。

MSCs-Exo可以作为一种新的无细胞治疗干预来恢复或促进多器官组织的再生，改善人类健康寿命（图1）。但其详细机制仍需进一步研究，例如，氧化应激是衰老和多种慢性疾病的基本机制之一，外泌体可以通过运输抗氧化分子来帮助调节氧化应激，从而在抗衰老过程中发挥作用[1]。

间充质干细胞（MSC）外泌体在改善衰老和年龄相关疾病方面展现出巨大的潜力，其作用机制包含抗炎作用、抗氧化作用、促进组织修复和再生、抗凋亡作用和调节细胞衰老等。

MSCs-Exo改善衰老的临床应用汇总[1]

1.骨关节炎（OA）：MSCs-Exo可以减少软骨细胞的凋亡和衰老，促进软骨修复，改善关节功能。

2.糖尿病：MSCs-Exo可以保护胰岛β细胞免于损伤，促进胰岛素分泌，改善血糖控制。

3.心血管疾病：MSCs-Exo可以促进心肌细胞的再生，减少心肌梗死后的心肌纤维化和心功能不全。

4.神经退行性疾病：MSCs-Exo可以保护神经元免于损伤，促进神经再生，改善神经功能。

5.肾脏疾病：MSCs-Exo可以减少肾小管细胞的损伤和凋亡，促进肾脏修复，改善肾功能。

例如，MSCs-Exo中含有多种生长因子和细胞因子，这些分子可以刺激受损组织的修复和再生，在骨关节炎、糖尿病和心血管疾病等年龄相关疾病中，MSCs-Exo可以促进软骨、胰岛细胞和心肌细胞的再生。

又如MSCs-Exo可以抑制细胞凋亡，保护受损细胞免于死亡。这在神经退行性疾病和心肌梗死等疾病中尤为重要，研究人员将MSCs-Exo改善衰老和年龄相关疾病的应用总结如图：

小结

外泌体可以改善衰老和与年龄相关的疾病，外泌体疗法（尤其是间充质干细胞外泌体，MSCs-Exo）在再生医学中发挥着有益作用。

但是，干细胞的质量直接影响着外泌体的质量。研究证实，优质、年轻的间充质干细胞来源的外泌体可以发挥更好的作用。因此在外泌体的选择上，一定要注重干细胞的质量。

未来，随着对外泌体生物学特性和功能机制的深入理解，以及外泌体的纯化、标准化生产、靶向递送和安全性评估、最佳剂量等领域的进一步研究与发展，间充质干细胞外泌体有望成为呵护健康老龄化的重要科技手段。

参考文献

[1] Ageing And Mesenchymal Stem Cells Derived Exosomes: Molecular Insight And Challenges

[2] Oxidative Stress: A Putative Link Between Lower Urinary Tract Symptoms and Aging and Major Chronic Diseases

[3]Wang Y, Fu B, Sun X, et al. Differentially expressed microRNAs in bone marrow mesenchymal stem cell-derived microvesicles in young and older rats and their effect on tumor growth factor-β1-mediated epithelial-mesenchymal transition in HK2 cells. Stem Cell Res Ther. 2015;6:185.

[4]Shin S, Lee J, Kwon Y, Park K-S, Jeong J-H, Choi S-J, Bang SI, Chang JW, Lee C. Comparative Proteomic Analysis of the Mesenchymal Stem Cells Secretome from Adipose, Bone Marrow, Placenta and Wharton’s Jelly. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(2):845. https://doi.org/10.3390/ijms22020845

[5] 王宪峰,欧昕,邓必勇.不同来源间充质干细胞外泌体治疗骨关节炎疗效的比较[J].中国组织工程研究, 2022, 26(25):6.