“皮肤损伤后,伤口愈合是一个复杂且多阶段的生物过程。有些伤口干净、血供丰富,在皮肤自身干细胞作用下很快愈合。但有些伤口会因为持续的炎症反应和缺乏有效的血供而始终难以痊愈,给患者带来痛苦。例如糖尿病患者的伤口,愈合过程往往缓慢且易受感染。”深圳市儿童医院儿研所血液肿瘤科主任医师马廉教授解释道。
目前临床上针对这些难治性伤口的治疗并没有比较好的办法。因此,寻找新的治疗手段去促进难治性伤口愈合是亟待解决的临床难题。其中,包皮间充质干细胞外泌体的出现,为难治性伤口的皮肤修复带来了新的可能。
包皮间充质干细胞外泌体是包皮间充质干细胞释放的微小囊泡,它们携带着丰富的生物活性分子,如蛋白质、脂质和核酸等,能够精准地作用于伤口部位,发挥系列修复功效。首先,包皮间充质干细胞外泌体具有抗炎作用。能够调节炎症反应,抑制炎症细胞的聚集和炎症因子的释放,从而减轻伤口的红肿、疼痛等症状,为伤口创造愈合环境。
“炎症是伤口愈合过程中必须面对的第一关,如果炎症反应过于强烈或持续时间过长,就会对皮肤组织造成进一步的损伤,阻碍愈合进程。”马廉教授进一步阐述。包皮间充质干细胞外泌体通过与炎症细胞表面的特定受体结合,传递抑制信号,使得炎症细胞逐渐“冷静”下来,减少对伤口的破坏。同时,包皮间充质干细胞外泌体还能促进炎症细胞向愈合细胞的转变,如将M1型巨噬细胞诱导为M2型巨噬细胞,后者在伤口愈合的后期发挥作用,如促进组织再生和重塑等。
其次,包皮间充质干细胞外泌体在促进血管新生方面也发挥作用。新生血管是伤口愈合的“生命线”,它们为伤口区域提供充足的氧气和营养物质,同时带走代谢废物和病原体。包皮间充质干细胞外泌体含有多种血管生成因子,如血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)等,这些因子能够刺激血管内皮细胞的增殖和迁移,加速新血管的形成,伤口区域的血管网络得以重建,为皮肤细胞的再生和组织的修复提供保障。
此外,包皮间充质干细胞外泌体还具有调节免疫功能的作用。它们能够与免疫细胞进行相互作用,调节免疫细胞的增殖、分化和功能,从而维持免疫系统的平衡。例如,包皮间充质干细胞外泌体能够抑制过度活跃的免疫细胞,防止其对自身组织的攻击,同时促进免疫细胞对病原体的清除,保护伤口免受感染。通过调节免疫反应,包皮间充质干细胞外泌体为皮肤修复营造了一个安全、稳定的内部环境。
“包皮间充质干细胞外泌体在皮肤修复中的作用是多方面的,它们不仅能够直接促进皮肤细胞的再生和组织的修复,还能够通过调节炎症反应、促进血管新生和调节免疫功能等间接途径,全方位地加速伤口愈合。”马廉教授总结道。
足部伤口注射间充质干细胞外泌体后,外泌体发挥抗菌、血管生成、胶原合成和免疫调控作用的卡通示意图
马廉教授表示:“在临床应用方面,包皮间充质干细胞外泌体也展现出潜力。目前已经开发出多种将包皮间充质干细胞外泌体应用于皮肤修复的技术和产品,如将包皮间充质干细胞外泌体与水凝胶等生物材料结合,制成具有缓释功能的敷料,能够持续地向伤口释放包皮间充质干细胞外泌体,提供持久的修复效果。”此外,包皮间充质干细胞外泌体还可以与其他治疗手段联合使用,如与生长因子、抗生素等药物联合,发挥协同作用,进一步提高伤口愈合的效果。(朱晓娜整理)
参考文献及专利号:
1.论文Xu C, Cao JF, Pei Y, Kim Y, Moon H, Fan CQ, Liao MC, Wang XY, Yao F, Zhang YJ, Zhang SH, Zhang J, Li JZ, Kim JS, Ma L, Xie ZJ. Injectable hydrogel harnessing foreskin mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles for treatment of chronic diabetic skin wounds. J Control Release. 2024 Jun;370:339-353. doi: 10.1016/j.jconrel.2024.04.049. Epub 2024 May 3. PMID: 38685383.:
2.专利:复合水凝胶及其制备方法和应用,专利号,ZL 2022 1 0460308.9(国内发明)
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