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比如幹細胞
正文
如題,介紹一下間充質幹細胞外泌體在體内的分布和代謝。撰文:東海先生
來源:間充質幹細胞
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胞外囊泡(EV)是由正常和疾病細胞釋放的納米大小的囊泡,作為一種新的細胞間通訊形式,可以作為基因和藥物的有效治療載體。然而,EV的體内特性,如組織分布、血液水平和尿液清除率,這些将決定其治療效果和潛在毒性的重要參數仍有許多未知之處。
1 MSC-EV在體内的分布與代謝
間充質幹細胞(MSC)分泌大量的EV(MSC-EV),MSC-EV内容物包括各種蛋白和RNA等。在MSC-EV中,大多數RNA(>80%);另外還有一些小RNA,其中miRNA約為44%、tRNA約為47%[1]。目前,非常少的研究專注于MSC-EV在體内的分布和代謝。
MSC-EV的體内分布非常類似MSC,即靜脈注射MSC-EV後,在肝髒和脾髒的分布最多,然後分散到其他的組織器官。有意思的是,MSC有明顯的肺部滞留,但MSC-EV的肺部滞留不明顯。在肺中幾乎檢測不到靜脈輸入的MSC-EV,而輸注人肺成纖維細胞來源的EV則容易在肺部積聚[2]。
在小鼠體内的生物發光和熒光介導的斷層成像顯示,靜脈注射MSC-EV的主要部位是肝、腎和脾[3, 4]。在注射後30分鐘内在腦、心髒和肌肉中檢測到EV,在60分鐘後尿液中檢測到EV;但是6小時後,體内基本很難檢測到輸入的EV[3]。
在急性腎損傷的小鼠模型實驗中,MSC-EV靜脈輸入24小時後,除了在肝脾中積累,還可以觀察到在急性腎損傷小鼠的腎髒中積累,而在對照組腎髒沒有觀察到MSC-EV的積累[5]。
也有研究顯示MSC-EV在體内可檢測到的時間不止是6小時,即使靜脈注射48小時後,在肝髒和脾髒的分布信号強度依然很強[6]。
DID标記的MSC-EV靜脈輸入體内後,在肝髒和脾髒中分布最多,在脊柱、股骨和胫骨的骨髓中分布較少,在肺、心髒和腎髒中檢測不到;如果對骨髓進行放射損傷,則MSC-EV注射後1小時後即可檢測到損傷骨髓部位有MSC-EV聚集,聚集到骨髓的MSC-EV在24小時内沒有明顯的減少[2]。MSC-EV的這個特性和MSC非常相似,能主動趨化到損傷部位聚集。
研究員使用PKH26或CFSE标記EV進行體内示蹤,EV使用流式細胞儀進行鑒定和計數,并使用Nanosight納米顆粒跟蹤分析來測量尺寸和形态,結果發現,靜脈注射的MSC-EV能遷移到了梗死的大腦,而且MSC-EV通過血腦屏障的效率超過MSC本身[7]。
有意思的是,MSC-EV也是可以像MSC一樣能被修飾改造。比如,經尾靜脈注射阿爾茨海默病小鼠體内,狂犬病病毒糖蛋白(RVG)修飾的MSC-EV遷移到大腦的數量,至少是沒有經過修飾的MSC-EV的兩倍[8]。
有一篇研究文章提到不同細胞類型對MSC-EV的攝取,即CD11b陽性和F4/80陽性細胞(單核細胞/中性粒細胞/巨噬細胞)攝取MSC-EV明顯增加,而B220細胞(B淋巴細胞)攝取MSC-EV不明顯[2]。
2 文末小結
對于間充質幹細胞(MSC),還是有不少人期待着或者認為MSC輸入體内後能長期存活,即使大量的數據證明輸入體内的MSC并不能長期存活。
而MSC-EV更像是一種藥物,或者說更像中藥複方,成份多而複雜但又有起主要作用的成份。
參考文獻(略)
乘幹細胞之東風——火爆“外泌體”的崛起
到底輸注後的幹細胞在體内存活了多久?
如何看待“幹細胞治療卵巢早衰”?
道阻且長,談談我們對幹細胞治療的認識
乘幹細胞之東風——火爆“外泌體”的崛起
人類繁衍的秘密:生殖幹細胞
如何理解幹細胞的歸巢性才不會出錯
如何尋找你心中的“幹細胞”
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