Regenerative medicine

再生醫學

外泌體的相關研究報導-阿茲海默症改善

2023/03/21

幹細胞外泌體,減緩退化性神經疾病 可望治療阿茲海默症

 

2020 年,來自義大利的團隊,說明了幹細胞所分泌的胞外載體具有治療退化性神經疾病的潛力。團隊發現,載體當中富含的特殊酵素,能減輕組織間的自由基壓力、提高抗氧化小分子穀胱甘肽(glutathione, GSH)的含量,展現了外泌體治療阿茲海默症的潛力。

 

2021 年,一篇發表在《STEM CELLS Translational Medicine》的文章指出,人類羊水幹細胞所分泌的外泌體成份還具有保護神經細胞的能力。分析發現,外泌體中含 16 種高度表現的 miRNA,這些 miRNA 參與活化抗凋亡機制的訊息調控,進而使得神經元減輕認知喪失,以及減緩神經細胞的凋亡。

 

免疫調節也由外泌體說了算

 

關於外泌體所攜帶的物質,目前已有普遍的共識,有大量的生長因子、也有調節免疫和組織修復的細胞激素等蛋白,以及核酸類等物質。外泌體形同細胞與幹細胞的小影分身,在身體循環中調控著目標細胞的發炎及修復反應。 在《轉譯醫學年鑑》於 2017 年發表的一篇文章中指出,間質幹細胞對免疫系統調節有很密切的影響,其中原因便是透過間質幹細胞所分泌的外泌體對周邊細胞進行調控。 諸如樹突細胞、淋巴 T 細胞,這些細胞皆會藉由吸收和分泌外泌體調整行為。研究進一步說明,外泌體是透過內含的 miRNA 促進細胞的免疫功能。目前學研界也普遍認同 miRNA 有助於細胞調節免疫反應相關功能。

 

參考資料 What are Exosomes? (https://mkainsights.com/insights/biotech-pharma-healthcare/what-are-exosomes/ ) Exosome Determinants of Physiological Aging and Age-Related Neurodegenerative Diseases  Oxidative Stress in Alzheimer’s Disease: In Vitro Therapeutic Effect of Amniotic Fluid Stem Cells Extracellular Vesicles Neuroprotective effects of human amniotic fluid stem cells-derived secretome in an ischemia/reperfusion model Exosomes, your body’s answer to immune health (https://atm.amegroups.com/article/view/13513 )

 

國家衛生研究院細胞與系統醫學研究所李華容副研究員研究團隊歷經7年的研究,發現利用特殊技術刺激間質幹細胞,可分離出具有修復細胞功能的「幹細胞外泌體」(Stem Cell-derived Exosomes),並從中鑑定出促使腦神經再生及腦部功能恢復之活性物質。若對大腦受損的小鼠注射幹細胞外泌體,觀察到受損的神經細胞可以長出突觸,神經細胞的數量可以恢復到原本的6成。此研究顯示幹細胞外泌體較間質幹細胞更具有促進組織再生的能力,又能避免細胞植入手術的風險及副作用,對再生醫療帶來新的突破。此系列研究已分別於2019、2020年發表於國際再生醫學權威期刊《STEM CELLS Translational Medicine》,並獲得國外媒體專欄報導。

 

為了讓幹細胞治療及可能的應用更加普及,同時解決併發的負面反應,研究團隊致力於發現幹細胞具有修復能力的關鍵。研究發現,細胞外泌體是細胞用來和外界溝通的一種工具,在不同環境下所裝載的訊息也不同。以特殊技術刺激廣泛存在於骨髓、脂肪裡的間質幹細胞,可分離出具有修復不正常細胞缺失功能的「幹細胞外泌體」。在大腦受損的小鼠實驗中,用注射方式提供帶有「修復」能力的外泌體, 1週後觀察到受損的神經細胞可以長出突觸,更在1個月後發現受損區域神經細胞的數量可以恢復到原本的6成,且動物的認知、學習和記憶功能皆獲得改善。進一步分析團隊所開發的誘導型間質幹細胞外泌體之組成分,鑑定出內含2′,3′-Cyclic Nucleotide 3′-Phosphodiesterase等數種促使腦神經再生及腦部功能恢復之活性物質,顯示幹細胞外泌體就具有促進組織再生的能力,而因無需手術植入幹細胞,可避免幹細胞治療原有的風險及副作用,且可進行自動化製劑,有潛力成為再生醫療的新方向。維克森林再生醫學研究所所長(the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) Dr. Anthony Atala對此表示高度期許:「期待看到這項技術在治療腦損傷和神經退化疾病的成功發展」。

 

研究論文全文:

 

https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sctm.18-0284

https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sctm.19-0174

再生醫療

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