Stem Mesenchymal/Eżożomi Derivati ​​minn Ċellola Stromali Parti 1

Jekk jogħġbok ikkuntattjaoscar.xiao@wecistanche.comgħal aktar informazzjoni

Astratt:L-eżosomi huma vesikuli ta’ daqs nano li jservu bħala medjaturi għall-komunikazzjoni minn ċellula għal ċellula. Bil-kompożizzjonijiet tal-merkanzija uniċi tagħhom ta 'aċidi nuklejċi, proteini u lipidi li jirriflettu l-karatteristiċi taċ-ċelloli produtturi, l-eżosomi jistgħu jiġu utilizzati bħala terapewtiċi mingħajr ċelluli. Fost l-eżosomi derivati ​​minn diversi oriġini ċellulari, l-eżosomi derivati ​​minn ċelluli staminali mesenkimali (MSC-exosomes) kisbu attenzjoni kbira minħabba l-funzjonijiet immunomodulatorji u riġenerattivi tagħhom. Tabilħaqq, ħafna studji wrew effetti anti-infjammatorji, anti-aging, u fejqan tal-feriti ta 'MSC-exosomes f'diversi mudelli in vitro u in vivo. Barra minn hekk, avvanzi reċenti fil-qasam tal-bijoloġija tal-eżosomi ippermettew l-iżvilupp ta 'linji gwida speċifiċi u metodi ta' kontroll tal-kwalità, li fl-aħħar mill-aħħar iwasslu għall-applikazzjoni klinika tal-eżosomi. Din ir-reviżjoni tenfasizza studji reċenti li jinvestigaw il-potenzjal terapewtiku tal-eżosomi MSC u l-mod ta 'azzjoni rilevanti għall-mard tal-ġilda, kif ukoll miżuri ta' kontroll tal-kwalità meħtieġa għall-iżvilupp ta 'terapewtiċi derivati ​​mill-eżosomi.

Jekk jogħġbok ikklikkja hawn biex tkun taf aktar

Kliem ewlieni:kontra t-tixjiħ; kontra l-infjammazzjoni; tkabbir tax-xagħar; immunomodulazzjoni; ċelloli staminali mesenkimali (MSCs); MSC-eżosomi; barriera tal-ġilda; Terapewtiċi; estetika riġenerattiva; fejqan tal-feriti

1. Introduzzjoni

L-iskoperta ta' vesicles (EVs) jew exosomes extraċellulari tmur lura għas-snin 40, u dawn il-vesicles ċkejkna ġew injorati bħala kontenituri taċ-żibel ċellulari għal żmien twil [1-3]. Huma bdew jiġbdu attenzjoni sinifikanti biss madwar nofs-2000s wara l-iskoperta mill-ġdid tal-eżosomi bħala messaġġiera għal komunikazzjonijiet minn ċellula għal ċellula [1,4-6]. Mhuwiex esaġerazzjoni li ngħidu li ninsabu fil-bidu tal-era exosome. Kien hemm aktar minn tlett elef pubblikazzjoni dwar EVs jew exosomes u suġġetti relatati fil-PubMed kull sena fl-2018 u l-2019[1].estratt ta' cistanche tubulosaIt-tellieqa lejn il-kummerċjalizzazzjoni tat-terapewtiċi bbażati fuq l-eżosomi diġà bdiet [7-10]. L-aqwa erba’ kumpaniji tal-bidu tal-exosome, Codiak Biosciences, Exosome Diagnostics, Evox Therapeutics, u ExoCoBio rċevew madwar $386.2 miljun f’finanzjament tal-investituri [8]. Barra minn hekk, saru bosta ftehimiet kbar bejn start-ups exosome u kumpaniji farma kbar [10].

L-eżosomi huma vesicles extraċellulari ta' daqs nano (EVs) rilaxxati minn kważi ċ-ċelloli ewkarjotiċi kollha [11]. B'mod ġenerali, id-daqs tagħhom ivarja minn 30 nM sa 200 nM. Żewġ subpopolazzjonijiet oħra ta' EVs huma mikrovesikuli (100-1000 nM) u korpi apoptotiċi (500-2000 nM)[12-14]. Exosomes derivati ​​minn ċelloli staminali għandhom potenzjal terapewtiku attraenti f'diversi aspetti [15]. Ġie stabbilit li l-mod ta 'azzjoni (MoA) għall-effetti terapewtiċi taċ-ċelloli staminali huwa prinċipalment effetti parakrini medjati minn fatturi mnixxija minn ċelloli staminali [6,16]. Fost partijiet tas-sekretomi taċ-ċelloli staminali, l-eżosomi ġew irrappurtati li għandhom rwol ewlieni fl-effetti parakrini [16-18]. Iċ-ċelloli staminali/stromali mesenkimali (MSCs) huma l-aktar sors preferibbli ta 'eżosomi terapewtiċi peress li l-MSCs infushom jidhru li huma sikuri bbażati fuq ammont kbir ta' dejta klinika matul l-aħħar għaxar snin [15]. Barra minn hekk, exosomes derivati ​​minn MSC (MSC-exosomes) jistgħu jiġu sterilizzati permezz ta 'filtrazzjoni u prodotti bħala prodott off-the-shelf, filwaqt li l-MSCs infushom ma jistgħux. Barra minn hekk, MSC-exosomes huma kkunsidrati li huma ħielsa mill-kwistjonijiet ta 'sikurezza fil-kuntest ta' terapija bbażata fuq iċ-ċelluli, bħal potenzjal tumoġeniku bl-amministrazzjoni taċ-ċelluli [19,20].reviżjonijiet cistanche tubulosaTabilħaqq, MSC-exosomes ġew applikati bħala alternattivi għall-MSCs għal strateġiji terapewtiċi ġodda mingħajr ċelluli f'varjetà ta' mudelli ta' mard inklużi mard newroloġiku, kardjovaskulari, immuni, renali, muskuloskeletali, tal-fwied, respiratorju, tal-għajnejn u tal-ġilda, kif ukoll kanċer. [15,17,19,21,22].

2. MSCs bħala Sorsi ta 'Eżosomi

L-MSCs għandhom kemm kapaċitajiet ta’ awto-tiġdid (jiġifieri, jistgħu jiġġeneraw aktar MSCs huma stess) kif ukoll potenzjali ta’ differenzjazzjoni (f’tipi oħra ta’ ċelloli) [23]. L-MSCs jistgħu jinkisbu minn firxa ta’ tessuti u fluwidi tal-ġisem, bħal tessut xaħmi, mudullun (BM), polpa dentali, fluwidu sinovjali (SF), fluwidu amnjotiku (AF), plaċenta (PL), korda taż-żokra (UC), demm tal-kurdun taż-żokra (UCB), u ġelatina ta' Wharton (WJ) [24]. L-MSCs jistgħu wkoll jiġu derivati ​​minn ċelloli staminali embrijoniċi (ESCs) jew ċelloli staminali pluripotenti indotti (iPSCs) [25-27]. L-MSCs, skont l-oriġini tagħhom, huma kapaċi jiddifferenzjaw f'diversi tipi ta 'ċelluli inklużi adipoċiti, kondroċiti, osteoblasti u mijoċiti [28]. Barra minn hekk, l-MSCs għandhom proprjetajiet immunomodulatorji biex jirregolaw diversi ċelluli involuti fir-risponsi immuni, bħal ċelluli dendritiċi (DCs), limfoċiti, makrofaġi, ċelluli mast, newtrofili, u ċelluli naturali killer (NK) [24]. Fuq dawn il-bażijiet, l-MSCs ġew enfasizzati bħala terapewtiċi taċ-ċelluli qawwija għal diversi mard matul l-aħħar deċennji.

Cistanche cam anti-aging

Fl-istudji prekliniċi rrappurtati tal-MSC-exosomes, l-MSCs ġew iżolati minn diversi tessuti/ċelluli fl-ordni li ġejja: BM (51 fil-mija), tessuti umbilikali/plaċentali (23 fil-mija), tessut xaħmi (13 fil-mija), derivati ​​minn ESCs jew iPSCs (8 fil-mija ), u oħrajn (5 fil-mija )[29]. Peress li l-karatteristiċi u l-funzjonalità tal-MSCs jiddependu fuq l-oriġini tagħhom, huwa ovvju li dawk tal-MSC exosomes ivarjaw skont l-oriġini tal-MSCs. Madankollu, studji komparattivi tal-MSC-eżosomi mill-oriġini tat-tessuti tagħhom għadhom limitati, u ftit rapporti biss qabblu MSC-eżosomi differenti fl-istess studju (Tabella 1)[30-35]:(1)tessut xaħmi uman- MSC(ASC)-exosomes derivati ​​urew attività ogħla ta 'neprilysin, enzima li jiddegrada l-amyloid (A)peptide fil-moħħ, imbagħad il-mudullun tal-bniedem MSC (BM-MSC) -exosomes, li jissuġġerixxi r-rilevanza terapewtika ta' ASC-exosomes fil-marda ta 'Alzheimer [30];(2) BM-MSC-EVs tal-bniedem u Wharton'sjelly MSC(WJ-MSC)-EVs naqqsu l-proliferazzjoni taċ-ċelluli u wasslu apoptożi, filwaqt li ASC-EVs żiedu l-proliferazzjoni taċ-ċelluli u ma kellhom l-ebda effett apoptotiku fiċ-ċelloli tal-glioblastoma U87MG [31] ]. Madankollu, l-effetti tal-MSC-exosomes fuq iċ-ċelloli tal-kanċer huma kontroversjali [36]. Pereżempju, l-ASC-exosomes ġew irrappurtati li għandhom attività kontra l-kanċer fuq il-kanċer tal-prostata kemm in vitro kif ukoll in vivo[37];(3) fluwidu menstruwali tal-bniedem MSC(MSC)-exosomes u BM-MSC-exosomes promossi t-tkabbir tan-newrite kemm fin-newroni kortikali u sensorji, filwaqt li korion uman MSC-exosomes u UC-MSC-exosomes ma għamlux.cistanche UKDan jissuġġerixxi li għażla xierqa ta’ sorsi tal-MSC tista’ tkun essenzjali għat-trattament ta’ mard newrodeġenerattiv [32];(4)iPSC tal-bniedem MSC (MSC)-exosomes u tal-membrana sinovial MSC (SM-MSC)-exosomes it-tnejn attenwati osteoartrite(OA) f'mudell murini, iżda MSC-exosomes kellhom effett terapewtiku superjuri meta mqabbla ma 'SM-MSC-exosomes [33];(5)studju li jqabbel

l-MSCs tal-klieb irrappurtaw li l-BM-MSCs ħarġu livell ogħla ta 'sekretomu, inklużi exosomes milli għamlu ASCs [34]; u (6) fluwidu amnjotiku uman MSCs (AF-MSCs) rilaxxati ammont ogħla ta 'eżosomi minn BM-MSCs [35]. Madankollu, huwa diffiċli li jitqabblu direttament ir-riżultati bejn l-istudji ta 'hawn fuq, peress li ma twettqux bi proċessi jew metodi komparabbli għall-iżolament, il-karatterizzazzjoni u l-evalwazzjoni tal-effikaċja għall-eżosomi. Barra minn hekk, varjazzjonijiet minn donaturi differenti jew metodi ta’ preparazzjoni għall-MSCs jibqgħu sfida prominenti [38,39]. Madankollu, huwa ssuġġerit li MSC-exosomes jistgħu juru proprjetajiet u effikaċitajiet differenti skont l-oriġini tal-MSCs. Għalhekk, differenzi bijoloġiċi bħall-oriġini tal-MSCs u l-effikaċja tal-eżosomi tagħhom għandhom jiġu kkunsidrati għal applikazzjonijiet kliniċi speċifiċi.

3. Kontroll tal-Kwalità ta' EVs għall-Iżvilupp ta' EVs Terapewtiċi

Huwa importanti li timmanifattura EVs ta' grad kliniku bi proċess konformi mal-prattika tal-manifattura tajba (GMP) u kontroll tal-kwalità (QC) għall-iżvilupp ta' terapewtiċi bbażati fuq EV[40-42]. QCs xierqa hija kruċjali wkoll għal studji riproduċibbli f'ambjenti akkademiċi. Riċentement, is-Soċjetà Internazzjonali għall-Veżiċi Extraċellulari (ISEV) ipproponiet serje ta' Informazzjoni Minima għall-Istudji tal-Veżiċi Extraċellulari (MISEV), iffinalizzata bħala MISEV2018[43-45]. Il-Ministeru tas-Sigurtà ta 'l-Ikel u d-Droga (MFDS) tal-Korea ppubblika l-ewwel linja gwida fid-dinja għal prodotti ta' terapija EV, intitolata l-Linja ta 'Gwida dwar Valutazzjoni ta' Kwalità, Mhux Klinika u Klinika ta 'Prodotti ta' Terapija ta 'Vesicles Extraċellulari [46. Kif muri fit-Tabella 2, ħafna mill-kriterji f'dawn il-linji gwida huma simili[1] u diġà ġew applikati f'settings tal-GMP [42, A7,48]. Il-kriterji tal-QC ta’ rutina jinkludu d-determinazzjoni tal-kwantità, id-daqs, l-identità u l-purità tal-EVs.

Peress li dawn il-metodi ma jistgħux jiddifferenzjaw EVs minn partiċelli mhux EV, huwa rakkomandat li jitqabblu r-riżultati minn dawn il-metodi ma 'riżultati minn TEM, AFM, jew osservazzjonijiet mikroskopiċi oħra.2 Tqabbil ma' riżultati minn metodi ta 'kwantifikazzjoni bħall-kwantifikazzjoni tal-proteini huwa wkoll rakkomandat. Abbrevjazzjonijiet: AF4, tifrix tad-dawl b'ħafna angoli akkoppjat ma 'frazzjonament asimmetriku tal-fluss tal-kamp tal-fluss; AFM, mikroskopija tal-forza atomika; DLS, tifrix dinamiku tad-dawl; FCM, ċitometrija tal-fluss; FCS, spettroskopija ta' korrelazzjoni tal-fluworexxenza; ISEV, Soċjetà Internazzjonali għall-Veżiċi Extraċellulari; LAL, Limulus amebocyte lysate; MoA, mod ta' azzjoni; MFDS, Ministeru tas-Sigurtà fl-Ikel u d-Droga; NTA, analiżi tat-traċċar tan-nanopartiċelli; RPS, sensing tal-polz reżistenti; WB, Western blotting.

3.1.EVKwantità u Daqs

Kemm il-linji gwida MISEV2018 kif ukoll l-MFDS jirrakkomandaw li jintużaw mill-inqas żewġ metodi differenti biex tiġi ddeterminata l-kwantità ta 'EVs [45,46]. Il-kwantifikazzjoni ta 'EVs tista' tinkiseb billi jitkejlu l-ammonti totali ta 'proteini, lipidi, jew RNAs peress li l-EVs jikkonsistu minn dawn il-molekuli kollha. Dawn il-metodi, madankollu, ma jipprovdux informazzjoni dwar in-numru ta 'partiċelli EV. Diversi metodi huma disponibbli biex ikejlu n-numru u d-daqs tal-partiċelli, inkluża l-analiżi tat-traċċar tan-nanopartiċelli (NTA), sensing tal-polz reżistenti (RPS), u t-tifrix tad-dawl dinamiku (DLS). L-iktar metodu użat huwa NTA [42,47-53].NTA jiddetermina n-numru u d-daqs tal-partiċelli billi jsegwi l-moviment Brownjan ta' partiċelli singoli f'soluzzjoni milwiema [54]. Madankollu, NTA tbati minn riżoluzzjoni baxxa ta' kampjuni poli-dispersati u varjazzjonijiet għoljin, bħal inter-apparat, inter-assay, u varjazzjonijiet intra-u inter-individwali [55-57]. Barra minn hekk, NTA ma jiddifferenzjax EVs minn nanopartiċelli oħra bħall-aggregati tal-proteini.cistanche wirkungRiċentement, ġew introdotti strumenti għall-fluworexxenza NTA biex jiskopru EVs ittikkettjati b'mod fluworexxenti b'antikorpi speċifiċi [58]. Il-kwantifikazzjoni tal-EVs, madankollu, għadha ta’ sfida kbira. Teknoloġiji u strumenti ġodda ġew introdotti kull sena, speċjalment waqt il-konferenza ISEV, bħal ċitometrija nanoflow 59,60], mikroskopija diretta stochastic ta 'rikostruzzjoni ottika [61], ExoCounter bit-teknoloġija tad-diska ottika [62], u ċitometrija tal-fluss tal-immaġini [63] . Għalkemm se jieħu xi żmien biex jiġu żviluppati strumenti kompletament kompatibbli mal-GMP, il-passi kbar 'il quddiem fil-metodoloġiji għall-kwantifikazzjoni tal-EVs huma mistennija li jirriżultaw fit-tegħleb tal-ostakli attwali fil-futur qarib.

3.2. Identità EV

Ġew irrappurtati varjetà ta' proteini li huma assoċjati ma' EV, speċjalment eżosomi, inklużi tetraspanins(CD9, CD63, u CD81), Annexins, Flotillin, u proteina X(Alix) interazzjoni ALG-2-, u ġene ta' suxxettibbiltà tat-tumur 101 (TSG101)proteina [45,64]. Proteini bħal CD9, CD63, CD81, TSG101, u Alix huma rakkomandati bħala markaturi speċifiċi għall-eżosomi peress li huma magħrufa li huma arrikkit ħafna fl-eżosomi meta mqabbla maċ-ċelloli li joriġinaw [45,64-66]. Barra minn hekk, minħabba li Alix u TSG101 huma involuti fil-formazzjoni ta 'korpi multivesicular (MVBs), il-preżenza ta' dawn il-proteini hija essenzjali biex tappoġġja l-oriġini endoċitika ta 'exosomes |43,45,64]. Għall-QC, mill-inqas metodi semi-kwantitattivi huma rakkomandati biex jinstabu dawn il-proteini fl-eżosomi [46]. L-assaġġ immunosorbenti marbut mal-enżimi (ELISA) u l-analiżi ċitometrika tal-fluss huma kull wieħed adattat kemm għal faċilitajiet konformi mal-GMP kif ukoll għal laboratorji akkademiċi ġenerali. Għalkemm Western blotting intuża ħafna fil-laboratorji akkademiċi, dan il-metodu huwa limitat min-nuqqas ta 'kwantifikazzjoni xierqa u validazzjoni tal-metodu [67].

3.3.EV Purità

Il-purità tal-EVs hija wkoll kriterju kritiku għall-QC. Metodu sempliċi biex tissorvelja l-purità tal-EVs huwa li jiġu ddeterminati l-proporzjonijiet ta 'partiċelli għal proteini, proteini għal-lipidi, jew RNA għal partiċelli [45]. In-nuqqas ta 'proteini intraċellulari, bħal histones, lamin A/C, GRP94(ie, HSP90B1), GM130 (jiġifieri, GOLGA2), u cytochrome C (jiġifieri, CYC1), huwa kriterju importanti ieħor biex tiddetermina l-purità ta' EVsorexosomes peress li dawn il-proteini mhumiex arrikkit fl-eżosomi minħabba l-lokalizzazzjoni ċellulari stretta tagħhom [43,45]. L-impuritajiet mill-proċess tal-kultura taċ-ċelluli inklużi l-antibijotiċi u s-serum għandhom jiġu analizzati wkoll biex tiġi mmonitorjata t-tneħħija ta’ sustanzi potenzjalment perikolużi [46]. Kull lott ta 'EVs għandu jiġi kkwalifikat minn QC ta' rutina qabel ma jintuża għal skopijiet terapewtiċi jew analiżi funzjonali, anke fil-laboratorji akkademiċi, biex tiġi żgurata r-riproduċibilità.

3.4.Assaġġi ta' Potenza

L-analiżi tal-qawwa huma l-aktar kriterju OC importanti biex titbassar l-effikaċja tal-EVs in vivo. L-awtoritajiet regolatorji bħall-Food and Drug Administration (FDA) tal-Istati Uniti jirrakkomandaw li jintużaw testijiet tal-qawwa xierqa għal prodotti ta' terapija ċellulari u tal-ġeni [68]. Il-MISEV2018 u l-linji gwida MFDS jirrakkomandaw ukoll li jinkludu analiżi tal-qawwa għall-EV QC [45,46]. Il-qawwa hija definita bħala "l-abbiltà jew il-kapaċità speċifika tal-prodott, kif indikat minn testijiet tal-laboratorju xierqa jew b'dejta klinika kkontrollata b'mod adegwat miksuba permezz tal-amministrazzjoni tal-prodott bil-mod maħsub, biex jiġi effettwat riżultat partikolari"[68]. Ħafna analiżi bijoloġiċi u bijokimiċi ġew irrappurtati li juru l-qawwa ta 'EVs jew exosomes [69,70]. Peress li l-kwantifikazzjoni tal-EVs tibqa’ ta’ sfida, l-istabbiliment ta’ analiżi tal-qawwa xierqa tkun għodda imprezzabbli biex tissorvelja l-konsistenza minn lott għal lott u tiddetermina d-doża tal-EVs [71]. Għalkemm l-assaġġi tal-potenza ideali għandhom jirrappreżentaw il-MoA, huwa diffiċli li jitwaqqaf assaġġ tal-qawwa xieraq b'assaġġi bijokimiċi singoli jew ibbażati fuq ċelluli iżolati minħabba d-diffikultà fl-identifikazzjoni ta 'sustanzi bijoattivi singoli fil-merkanzija kumplessa ta' EVs. Bħala eżempju, huwa diffiċli li timita r-risponsi immuni kumplessi in vivo b'assaġġi bbażati fuq iċ-ċelluli in vitro [70-73].

4. Kontra l-Infjammazzjoni u Immunomodulazzjoni minn MSC-Exosomes

Iċ-ċelloli tal-immunità inixxu fatturi solubbli bħal ċitokini infjammatorji u medjaturi, li jistgħu jikkontribwixxu fil-każ ta 'infjammazzjoni [74,75]. B'mod partikolari, ċitokini pro-infjammatorji, inkluż fattur tan-nekrożi tat-tumur (TNF)-x, interleukin(IL)-6, u IL-1, huma prinċipalment prodotti minn makrofaġi attivati. Dawn iċ-ċitokini għandhom rwoli importanti fir-regolazzjoni 'l fuq ta' reazzjonijiet infjammatorji bħall-attivazzjoni ta 'makrofaġi u r-reklutaġġ ta' ċelloli immuni addizzjonali [74,75]. B'kuntrast, ċitokini anti-infjammatorji huma prodotti minn ċelluli T regolatorji (Tregs), ċelluli helper T (Th)2, makrofaġi attivati ​​alternattivament, u monoċiti, li jikkontrollaw ir-risponsi infjammatorji u l-immunità 75,76]. Ċitokini anti-infjammatorji ewlenin jinkludu lL-1 agonist tar-riċettur (lL{-1RA), lL{-4, IL-10, u fattur tat-tkabbir tat-trasformazzjoni (TGF)- [76].bijoflavonojdi taċ-ċitruDawn iċ-ċitokini jinibixxu r-risponsi Th1l u l-produzzjoni ta 'ċitokini pro-infjammatorji [76].

L-infjammazzjoni hija mekkaniżmu ta 'immunità intrinsika bi tweġiba għal stimuli ta' ħsara, inklużi patoġeni, ċelluli bil-ħsara, jew irritanti, u tipikament timmanifesta bħala sħana, uġigħ, ħmura, nefħa u telf ta 'funzjoni [77]. Reazzjonijiet infjammatorji kroniċi mhux ikkontrollati huma assoċjati ma' mard infjammatorju differenti bħal allerġija, ażma, mard awtoimmuni, mard infjammatorju tal-musrana (IBD), OA, aterosklerożi, u epatite [77-79]. Barra minn hekk, ħafna xjentisti issa jqisu l-infjammazzjoni bħala l-kawża ewlenija tal-biċċa l-kbira tal-mard kroniku bħal attakki tal-qalb, puplesiji, dijabete tat-tip 2, marda ta 'Alzheimer, u anke kanċer [80,81]. Għalhekk, ir-regolamentazzjoni tal-infjammazzjoni hija mira terapewtika importanti biex tikkura mard infjammatorju. Intwera li l-MSCs għandhom il-proprjetà ta 'kapaċitajiet immunosoppressivi intrinsiċi biex itaffu l-infjammazzjoni u r-risponsi immuni [82]. MSC-exosomes jistgħu jkunu alternattiva eċċellenti għat-terapija taċ-ċelluli MSC peress li MSC-exosomes jippossjedu funzjonijiet bijoloġiċi simili għaċ-ċelloli li joriġinaw, filwaqt li huma aktar stabbli u għandhom immunoġeniċità aktar baxxa meta mqabbla maċ-ċelloli li joriġinaw tagħhom [83]. Fil-fatt, il-funzjonijiet anti-infjammatorji u immunomodulatorji tal-MSC-exosomes ġew irrappurtati b'mod estensiv (Tabella 3) [21,84-151].

4.1.Polarizzazzjoni tal-Macrophage

Hemm evidenza li qed takkumula li MSC-exosomes jippromwovi l-polarizzazzjoni tal-makrofagi minn M1 lejn M2. Makrofaġi Ml huma kkaratterizzati mill-espressjoni ta 'spettru wiesa' ta 'ċitokini u kemokini pro-infjammatorji, bħal IL-1, IL-12, u TNF-. B'kuntrast, il-fenotip tal-makrofagi M2 huwa indott miċ-ċitokini Th2 u jwassal għas-sekrezzjoni ta' fatturi anti-infjammatorji, bħal IL-10 u TGF- , u markaturi M2 bħal IL-1RA, CD163, u CC motif chemokine 22 (CCL22)[152]. Ġie rrappurtat li BM-MSC-exosomes umani u MSC (JM-MSC)-exosomes tal-mudullun tax-xedaq jippromwovu l-fejqan tal-feriti tal-ġilda [86], u jtejbu d-displasja bronkopulmonari (BPD)[86] permezz makrofaġi M2 polarizzazzjoni. Il-miR-223 li jinsab fl-eżosomi ttaffi l-infjammazzjoni u aċċellerat il-fejqan tal-feriti billi jinduċi l-polarizzazzjoni M2 tal-makrofagi. Il-kokultura ma' BM-MSC-exosomes żiedet l-espressjoni ta' miR-223 u naqqset l-espressjoni tal-proteina PBX/knotted homeobox 1(PKNOX1), regolatur importanti tal-polarizzazzjoni tal-makrofagi, f'makrofaġi iżolati minn ċelluli mononukleati tad-demm periferali ( PBMCs). Barra minn hekk, wara ko-kultura ma' BM-MSC-exosomes CD206-makrofaġi pożittivi ġew elevati, u l-inibituri ta' miR{-223 qalbu din l-elevazzjoni [85]. F'mudell ta' ġrieden ta' dieta b'ħafna xaħam (HFD), id-defiċjenza ta' miR-223 tejbet l-infiltrazzjoni tal-makrofagi M1, u żiedet il-produzzjoni ta' ċitokini pro-infjammatorji, iżda naqqset bijomarkaturi assoċjati M{2-inkluż riċettur attivat mill-proliferatur tal-peroxisome (PPARy)u arginase 1(ARG1)[153]. Studju ieħor ippreċiża li UC-MSC-exosomes umani jippromwovu wkoll l-attivazzjoni tal-makrofagi M2 u jirregolaw il-fejqan tal-feriti tal-ġilda tad-dijabete [87]. Meta mqabbla ma' dawk minn UC-MSCs mhux ikkondizzjonati, eżosomi minn UC-MSCs prekundizzjonati bl-LPS kien fihom livell għoli ta' let-7b, tjiebu l-infjammazzjoni, u ppromwovu l-fejqan tal-feriti b'mod aktar intens. UC-MSC-exosomes naqsu riċettur 4(TLR4) u phospho (p)-p65 proteini li jixbħu lill-pedaġġ irrispettivament mill-prekondizzjonament LPS. Wara t-trattament ta 'UC-MSC-exosomes prekondizzjonati minn LPS, ARG1, markatur makrofaġi M2, żdied, u nitric oxide synthase (iNOS), markatur makrofaġi M1, naqas [88]. Il-let-7b jimmira lil TLR4, li l-attivazzjoni tiegħu twassal għall-attivazzjoni tal-fattur nukleari-kB(NF-kB). Barra minn hekk, let-7b tirregola l-espressjoni ta' cyclooxygenase-2(COX{ {77}}) u proteini taċ-ċiklin D1 [154]. Ġie żvelat li UC-MSC-exosomes jrażżnu l-infjammazzjoni u jippromwovu l-fejqan tal-feriti billi jinduċu sekrezzjoni ta 'ċitokini minn makrofaġi M2 fil-firien b'infjammazzjoni severa tal-ġilda kkawżata minn ħruq permezz ta' downregulation tal-espressjoni TLR4, NF-KB, u p-p65 [89]. Ġie osservat livell ogħla ta' miR-181c fl-eżosomi tal-UC-MSC meta mqabbel ma' l-eżosomi tal-fibroblast tal-ġilda umana (HDF). Il-livell ta' espressjoni ta' miR-181c naqas b'korriment mill-ħruq u żdied wara t-trattament ta' UC-MSC-exosomes fil-ferita tal-ġilda. Barra minn hekk, it-trattament ta' UC-MSC-exosomes naqqas l-espressjoni ta' TNF- u IL-1 u żied l-espressjoni ta' IL-10. Dawn l-effetti ġew imsaħħa minn exosomes derivati ​​minn miR-181c-overespressed UC-MSCs [88]. F'esperiment li sar fl-astroċiti tal-ġrieden, il-livell ta' espressjoni ta' miR-181c naqas b'LPS, ligand tar-riċettur TLR4. L-espressjoni żejda ta' miR-181c żiedet is-sekrezzjoni ta' IL-10 indotta minn LPS[155]. Fil-mikroglia primarja, deprivazzjoni tal-ossiġnu-glukożju (OGD) irregolat 'il fuq fuq TLR4, filwaqt li miR-181c reġġa' lura din ir-regolazzjoni 'l fuq. Il-miR-181c irregola wkoll NF-kB u ċitokini pro-infjammatorji bħal TNF- , IL{-1 , u iNOS indotti minn OGD[156]. Barra minn hekk, instab li l-MSC-exosomes umani indoxxew il-polarizzazzjoni M2 tal-makrofagi, li kienet ikkonfermata mill-proporzjon ARG1/iNOS miżjud, li wassal għat-taffija tal-infjammazzjoni fil-ferita tal-ġilda dijabetika [89].

Barra minn hekk, eżosomi derivati ​​minn diversi MSCs għandhom ukoll rwol importanti fil-promozzjoni tal-attivazzjoni tal-makrofaġi M2 f'mard infjammatorju ieħor kif ukoll feriti tal-ġilda. Instab li l-ġrieden BM-MSC-exosomes ittaffi l-infjammazzjoni fl-aterosklerożi permezz tal-polarizzazzjoni tal-m2 makrofaġi in vivo permezz tal-passaġġ let-7/high mobility AT-Hook 2(HMGA2)/NF-kB [90]. L-arrikkiment tal-familja let-7 instab f'BM-MSC-exosomes, u t-trattament ta' BM-MSC-exosomes irregola l-let-7level fil-ġrieden ApoE-/-[90]. Zhao et al. żvelaw li l-ġrieden BM-MSC-exosomes attenwaw ukoll il-ħsara mijokardijaka ta' iskemija-riperfużjoni (IR) permezz ta' makrofaġi polarizzanti lejn fenotipi M2 (iNOS-CD206 plus ), u żieda fil-IL-10 u ARG1, li huma regolati minn miR-182 immirat lejn TLR4[91]. Ġie rrappurtat li BM-MSC-exosomes tal-bniedem inaqqsu l-IBD indott minn dextran sodium sulfate (DSS) fil-ġrieden permezz tal-polarizzazzjoni tal-makrofaġi M2b b'mod dipendenti fuq metallothionein-2 (MT2A) [92]. Rapport ieħor wera li l-ESC-exosomes tal-ġrieden tejbu l-kardjomijopatija billi żiedu l-makrofagi M2 u r-rilaxx ta' IL-10 [157]. Barra minn hekk, ġie rrappurtat li ASC-exosomes tal-firien tejbu l-infart mijokardijaku billi ppromwovu l-polarizzazzjoni tal-makrofagi M2, li hija rregolata billi żżid ir-riċettur 1(S1PR1) tal-fosfat ta’ sphingosine-1-[93]. L-importanza tal-assi sphingosine 1-phosphate (S1P)/sphingosine kinase 1 (SphK1)/S1PR ġiet ikkonfermata aktar permezz tas-sajlenser ta 'S1PR1, li abolixxa t-tnaqqis tal-apoptosi indotta mill-ipoksja minn ASC-exosomes fiċ-ċelloli H9c2. Bl-istess mod, ASC-exosomes umani indoxxew markaturi tal-makrofagi M2 fil-PBMCs umani [94]. Heo et al. żvelat li l-ASC-exosomes umani jinduċu wkoll il-fenotip tal-makrofagi M2 billi kkonfermaw il-livell miżjud ta 'fatturi ta' traskrizzjoni (eż., transducer tas-sinjal u attivatur tat-traskrizzjoni 6 (STAT6), fattur ta 'traskrizzjoni MAF BZIP B (MafB), eċċ.), li wassal għal tirregola l-effetti immunomodulatorji u anti-infjammatorji bħaż-żieda ta' Tregs u ċitokini anti-infjammatorji (eż., IL-10 u ġene stimulat ta' IL{- -TNF-6(TSG{-6))[94 ]. Il-ġrieden ASC-exosomes indoxxew ukoll polarizzazzjoni tal-makrofagi M2 u naqqsu l-infjammazzjoni tat-tessuti tax-xaħam abjad (WAT) fil-ġrieden obeżi[96]. Dawn l-effetti huma dipendenti fuq fattur ta' traskrizzjoni, STAT3, f'ASC-exosomes. Barra minn hekk, makrofaġi M2 edukati bl-ASC-exosome indoxxew il-proliferazzjoni ta 'ASCs infushom u produzzjoni ta' lactate minn ASCs, li ppromwoviet aktar WAT beiging [95]. Madankollu, aktar studji huma meħtieġa biex jifhem il-mekkaniżmu molekulari sottostanti dettaljat għar-regolamentazzjoni tal-polarizzazzjoni tal-makrofagi M2 minn MSC-exosomes.

Dan l-artikolu huwa estratt minn Cells 2020, 9, 1157; doi:10.3390/cells9051157 www.mdpi.com/journal/cells