外泌体在应用于骨缺损治疗中的主要形式2024-01-16 08:55:18
使用不同来源,诸如人脐带MSCs、人诱导多能干细胞、以及骨髓来源干细胞等衍生的外泌体,均能在患病动物治疗过程中显示其刺激新骨生成的能力。然而,目前制备外泌体的“金标准技术”超速离心,具有耗时长、通量有限的缺陷,因此,外泌体的大规模临床应用仍存在“标准化制备方案不足”的挑战。外泌体在应用于骨缺损治疗中的主要形式可基本分为三类:天然外泌体、修饰外泌体、以及装载在生物材料支架中的外泌体。由于未经修饰的天然外泌体存在诸如产量较低、循环过程中不稳定和靶向能力差等局限性,人们开发了各种策略来修饰外泌体并增强其治疗潜力。外泌体修饰的途径主要分为两个方面:通过改变培养条件对供体细胞进行预处理,如缺氧、细胞因子处理或化学处理;也可使用外泌体工程手段,将“货物”包装到外泌体中,或对外泌体进行表面修饰。
通过预处理可以提高外泌体产量和治疗效果,且可以增强外泌体对受体细胞生理反应的调节。人工进行外泌体的特定“货物”包装可以利用外泌体的结构更好地保护其中的有效成分,表面修饰则增强外泌体的靶向能力。此外,外泌体还可以直接装载到生物材料中,利用生物材料支架来延长外泌体的存储时间,改变外泌体的释放特性,且可使释出的外泌体优先靶向到病灶位置发挥效应。
使用水凝胶,金属材料或生物活性陶瓷等生物相容性良好的材料,还可进一步促进骨愈合。作为一种细胞间的信息传递载体,外泌体能够通过直接转移其内部“货物”,控制靶细胞中的下游信号转导途径,来促进骨再生过程。通过受体细胞对外泌体的吸收,外泌体膜与受体细胞膜或内体膜融合,其腔内的miRNA等“货物”即可释放到胞质溶胶中,结合靶mRNA对相关基因的翻译情况进行调控,或直接参与信号通路影响细胞生理活动。
出自《干细胞外泌体治疗骨再生的研究现状与展望》作者林思铖,刘佳.
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