外泌體如何實現面部年輕化?

2023/09/06 25,197

撰文/陳世棟醫師;整理/編輯部

近年來,隨著細胞療法逐漸開放,許多廠商積極的研究外泌體(Exosome)的臨床上的運用,而究竟外泌體是什麼?有何作用呢?


外泌體是細胞間重要的傳遞使者

細胞外囊泡(Extracellular vesicles;EVs)是由細胞分泌的雙層膜結構囊泡,它在各種細胞及組織之間起著物質傳遞、資訊溝通的作用,其各分類主要以直徑大小區分,而外泌體(約20~200nm)就是EVs中的一種分類。

 

外泌體(Exosome)包含了蛋白質、脂質、多糖及RNA等物質,蛋白質主要包括骨架蛋白、膜相關連蛋白、四分子交聯體家族的CD9、CD63,MHC類分子及熱休克蛋白和脂質相關蛋白;脂質主要包括神經醯胺,膽固醇、磷脂醯絲氨酸和鞘磷脂,多糖主要是甘露糖;RNA主要包括了mRNA、miRNA和ncRNA等。不同的外泌體在成分上有細微的差別,體現了細胞對外泌體形成控制的精密。

 

外泌體可被絕大多數細胞分泌或胞吞,且存在於幾乎所有體液之中。近年來發現與皮膚衰老相關。幹細胞外泌體能夠減少皮膚細胞所受的輻射損害,維護皮膚屏障,且極有可能幫助恢復皮膚乾細胞活力。同時,又有研究表明,衰老成纖維細胞(HDFs)表達的外泌體增加了4倍,而HDFs分泌彈力蛋白、膠原蛋白等物質,在維持皮膚的彈性及水分中發揮重要作用—這提示了衰老細胞來源的外泌體在皮膚衰老過程中可能的作用,我們接下來就來討論一下外泌體如何用於皮膚抗衰。

 

幹細胞外泌體對衰老的調節

有研究用幹細胞外泌體分別來處理UVB照射後及體外傳代30代以上的HDFs,結果發現幹細胞外泌體在正常條件下,可以促進兩種HDFs的增殖和遷移,提高兩者Ⅰ型膠原的表達;並顯著降低後者衰老相關-半乳糖苷酶(SA-BETA-GAL)和金屬蛋白酶(MMP-1/3)的表達水準,而SA-BETA-GAL的高表達一直是自然衰老的標誌,MMP也是細胞衰老過程中高表達的重要酶物質。外泌體預處理結果則是抑制UVB輻照引起的損傷和MMP-1/3過表達。

 

另一項研究與其結果相似,互相印證:幹細胞EVs不僅增強了UVB輻照後HDFs的遷移能力,還可顯著抑制UVB照射誘導的MMP-1、MMP-2、MMP-3和MMP-9的過表達,增強Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原、Ⅲ型膠原和Ⅴ型膠原及彈性蛋白的表達。在其預處理的HDFs中,UVB照射後組織金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)-1和轉化生長因數(TGF)-beta1的表達顯著增加,而這兩種物質是參與MMP抑制和細胞外基質合成的重要因數,以上兩項實驗體現了幹細胞外泌體改善光老化的積極作用。

 

此外,間質幹細胞外泌體(ASC-Exosome)與異位性皮膚炎(Atopic dermatitis;AD)的研究中,外泌體還被發現可以通過皮下注射的形式刺激神經醯胺的合成,而神經醯胺是增加皮膚角質層水合度,能維持皮膚屏障、抗衰老及美白等方面的重要物質,也是如今抗衰老的熱門成分。

 

外泌體對於幹細胞更容易取得、保存和應用

外泌體作為細胞間的通訊物質,一般能取得比藥物更好的效果。與細胞本身應用相比,效果基本相同,且應用具有更大的優勢:

避免了非自體細胞應用的免疫排斥問題。

更易保存,不存在長時間保存後的毒性,且不喪失活性。

在受控的實驗室條件下,通過定制的細胞系進行經濟的批量生產。

 

然而到目前為止,外泌體的來源、產量及品質,外泌體衍生產品開發相關的技術,都是限制其進一步應用的重要原因。一般來說,外泌體在-80°C下可以長期保存,在-20°C左右的溫度可保持7~10天,解凍後需要在迅速使用才能達到最好效果。一些所謂凍乾粉的形態,效果是不好的,甚至低於百分之十的效果,另外外泌體的濃度也和效果有直接關係。

 

外泌體對於皮膚年輕化的作用

外泌體的使用大都跟水光針的使用方法相同,利用微針破皮來進入皮下組織。傳統的水光針,術後基本上會有5~7天皮膚特別乾燥的情形,其實就是因為角質層屏障破損,無法馬上產生鎖水效果,靠著玻尿酸的吸水功能才能維持,但是隨著時間的變化,皮膚屏障改善了,水光針的效果才能體現,這也是為什麼打完水光針5~7天後皮膚會特別好的原因,一般維持的時間在一個月左右。

 

而外泌體的效果確是不同的,差別就在時效和維持時間。同樣使用微針破皮,外泌體使用後隔天皮膚就有煥然一新的效果,不像單純的水光針需要等5~7天;另外,維持的時間也可以長達兩個月以上。皮膚的光澤度也比單純的水光針效果更好。

 

目前,外泌體的應用在皮膚抗衰及年輕化已經取得不錯的效果,在其他的應用上包括肺部損傷的治療、過敏性體質和女性私密保養也有不錯的臨床效果,我們下期再來討論,再生醫學給我們很多可期的未來,讓大家一起攜手共創美好的市場。

 

 

陳世棟 醫師

從事醫療工作多年,是義大利DEKA公司激光溶脂國際訓練講師及以色列ALMA(深藍)國際訓練講師,為中國整形美容外科學全書《微創美容外科學》編者之一,也是台灣美容醫學醫學會理事及美容外科教育長,長期從事醫學美容臨床及教學工作。本身有外科、內科及醫學工程專業背景,專研於先進的醫美技術開發,在激光溶脂、自體脂肪移植、幹細胞治療、端粒酶抗衰老治療及複合式無痕微整形等都有非常精湛的研究。