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人类iPS细胞技术拓展药物研发和再生医学新维度
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天然外泌体


外泌体是由细胞分泌的一类囊泡结构,直径30-150nm,携带蛋白、核酸等物质,其主要来源于细胞内的胞内体内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体与细胞质膜融合后释放到胞外基质中。1983年加拿大麦吉尔大学生物化学系教授罗斯·约翰斯顿(Rose M. Johnstone)首次发现外泌体。2013年,来自耶鲁大学的詹姆斯·罗斯曼(James E. Rothman)教授、来自加州大学伯克利分校的兰迪·谢克曼(Randy W. Schekman)教授、以及来自斯坦福大学的的托马斯·聚德霍夫(Thomas C. Südhof)教授因发现并阐释细胞囊泡运输系统及其调控机制,共同获得2013年诺贝尔生理医学奖。多项研究表明,外泌体作为天然存在的纳米级别大小的分泌性膜囊泡具有诸多优势,其免疫原性极低,安全性好,能跨越血脑屏障、血瘤屏障等生物屏障。

外泌体具有来源细胞相关的特异性生物活性物质,目前国典医药诱导多能干细胞(iPSC)来源外泌体药物研发核心管线主要包括天然外泌体、工程化外泌体、外泌体载药三部分。2012年日本和英国科学家因将体细胞重编程为iPSC的研究的杰出贡献而获得诺贝尔生理医学奖。iPSC是成体细胞经过重编程进入多能状态的一种类胚胎干细胞,表达多种免疫调节与再生相关的活性物质,具有分化出多种细胞和组织类型的潜力,在组织器官损伤、神经退行性疾病以及多种难治性疾病的治疗中发挥了重要作用。iPSC来源外泌体其中含有TGF-β、BDNF等功能性因子,能够抑制细胞凋亡、抑制炎症反应、促进血管生成、抑制纤维化、提高组织修复潜力等,其潜在的应用范围十分广阔。

 

图片来源:Cells 2019, 8, 307; doi:10.3390/cells8040307