新闻媒体
新闻媒体
外泌体或成为“对抗”糖尿病足新希望

发布时间:2023-09-15    浏览量:0

糖尿病是一组因胰岛素绝对或相对不足引起的代谢紊乱性疾病,以高血糖为主要特征。而机体长期处于高血糖状态,会引起多种组织如眼、肾、心脏、血管、神经等受损,导致其发生功能障碍,病情严重时可引起严重代谢性紊乱。


糖尿病的各种并发症以及治疗的不良反应严重威胁着病人的生命健康。


今天要聊的糖尿病足溃疡是临床上常见的糖尿病慢性并发症。目前,临床上针对糖尿病足溃疡创面上做出的治疗主要有彻底清创,选择有效的抗生素治疗,干细胞移植术等,但仍然难以达到全面治愈的效果。近年来,许多研究发现外泌体可以通过细胞间的信号转导来诱导血管再生、细胞外基质的重建,从而促进创面的愈合,用来治疗糖尿病足溃疡有较为肯定的效果。


49图库49518cm现在也有两项糖尿病足相关的备案项目正在进行中,后续有了相关进展会做具体的专题文章进行详细的报道

外泌体与糖尿病足治疗难题

干细胞源外泌体(MSC-exo)是 MSC 分泌的独特的亚细胞结构的物质,从而介导了一些归属于MSC的生物学功能,如组织再生、免疫调节和神经保护。外泌体参与了多种生物过程,如抗原呈递、免疫反应、肿瘤生长和细胞分化。外泌体通过在体液中循环,在细胞之间传递物质和信息,从而参与人体的多种生理和病理过程。外泌体在体液中的循环允许它们进入附近或远处的靶细胞,并通过直接融合、内吞和受体配体的结合在其有效载荷的传递中发挥作用。

△外泌体的产生及细胞通讯[1]

糖尿病慢性难愈性溃疡是指糖尿病患者由于机体长期慢性高血糖导致皮肤软组织血运障碍、神经 病变,在皮肤受损情况下造成 3 个月以上迁延不愈的创面,常见于足部,是糖尿病最为棘手且严重的并发症之一,是创面治疗的难题。发病机制复杂、治疗时间长、费用高、致残率高是糖足特有的标签

糖尿病足潜在临床应用策略—外泌体

研究表明,MSC-exo有利于糖尿病足的再生过程,包括炎症阶段、血管生成阶段、再上皮化和重构阶段。外泌体内容物,miRNAs和蛋白质,如DMBT1、OxOband、NRF2、miR-21、miR-23a、miR-124a、miR125b、miR126、lncRNAH19,letR-7b、miR-130a,miR-132通过激活靶向信号通路调节免疫反应、自噬和新生血管、促巨噬细胞向M2型极化[2, 3]

△ 外泌体内容物

据报道,在伤口愈合的早期,外泌体促进I型和III型胶原的表达而缩短愈合时间;而在损伤修复后期,则可能通过抑制胶原合成,尽量减少疤痕形成[4]。外泌体还可能通过在皮肤伤口愈合过程中上调PI3K/Akt途径来促进和优化胶原蛋白的合成[5]。将HaCaTs暴露于过氧化氢中以建立皮肤损伤模型,发现外泌体可以通过Wnt/β-catenin信号通路促进HaCaTs的增殖、迁移和抑制细胞凋亡[6]

△外泌体的生理病理作用


此外,外泌体在患处的持续释放与保留仍然是exo应用的限制组织修复的复杂性质和免疫系统对游离外泌体的迅速清除限制了其治疗效果,对外泌体在创面治疗中的应用提出了挑战。2023年8月9日,49图库49518cm谭毅、杨双双博士团队题为“Enhanced therapeutic effects of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles within chitosan hydrogel in the treatment of diabetic foot ulcers”的最新研究成果发表于SCI杂志《Journal of Materials Science: Materials in Medicine》,该研究为外泌体纯化、表征以及在临床创面治疗中的应用提供了完整解决方案。

49图库49518cm谭毅、杨双双博士团队潜心研发,建立了间充质干细胞源外泌体纯化平台,产量和纯度已可满足外泌体治疗要求。在此基础上设计了间充质干细胞外泌体联合水凝胶材料实现外泌体的缓释给药,可以有效促进细胞迁移和血管生成。

△工作中的谭毅博士、杨双双博士


在糖尿病足溃疡大鼠模型中,外泌体联合水凝胶材料在促进伤口愈合方面显示出了良好的治疗效果该研究为外泌体纯化、表征以及在临床创面治疗中的应用提供了解决方案,更为深远的意义在于为外泌体在皮肤修复中的应用提供了非侵入性应用方法


基于良好的应用态势以及易于生产、包装、存储、产业化等优势,MSC-exo未来将有望进入临床转化,成为治疗糖足的又一潜力策略。 







参考文献


向上滑动阅览

1. Théry, C., Exosomes: secreted vesicles and intercellular communications. F1000 Biol Rep, 2011. 3: p. 15.

2. Casado-Díaz, A., J.M. Quesada-Gómez, and G. Dorado, Extracellular Vesicles Derived From Mesenchymal Stem Cells (MSC) in Regenerative Medicine: Applications in Skin Wound Healing. Front Bioeng Biotechnol, 2020. 8: p. 146.

3. Zhang, D., et al., Metformin Improves Functional Recovery After Spinal Cord Injury via Autophagy Flux Stimulation. Mol Neurobiol, 2017. 54(5): p. 3327-3341.

4. Li, H., et al., Exosomes derived from human adipose mensenchymal stem cells accelerates cutaneous wound healing via optimizing the characteristics of fibroblasts. 2016. 6: p. 32993.

5. Zhang, W., et al., Cell-free therapy based on adipose tissue stem cell-derived exosomes promotes wound healing via the PI3K/Akt signaling pathway. Exp Cell Res, 2018. 370(2): p. 333-342.

6. Tao, et al., Adipose mesenchymal stem cell-derived exosomes promote cell proliferation, migration, and inhibit cell apoptosis via Wnt/β-catenin signaling in cutaneous wound healing. 2019.

7. Liu, K., et al., Adipose stem cell‐derived exosomes in combination with hyaluronic acid accelerate wound healing through enhancing re‐epithelialization and vascularization. 2019.







关键词: