اللُحمة المتوسطة الجذعية / الخلايا اللحمية المستمدة من Exosomes الجزء 1

الرجاء التواصلoscar.xiao@wecistanche.comللمزيد من المعلومات

الملخص:Exosomes هي حويصلات بحجم النانو تعمل كوسيط للتواصل من خلية إلى أخرى. مع الأحماض النووية الفريدة ، والبروتينات ، وتركيبات البضائع الدهنية التي تعكس خصائص الخلايا المنتجة ، يمكن استخدام exosomes كعلاجات خالية من الخلايا. من بين exosomes المستمدة من أصول خلوية مختلفة ، اكتسبت exosomes المشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC-exosomes) اهتمامًا كبيرًا بسبب وظائفها المناعية والتجديدية. في الواقع ، أظهرت العديد من الدراسات تأثيرات مضادة للالتهابات ومضادة للشيخوخة والتئام الجروح من MSC-exosomes في نماذج مختلفة في المختبر وفي الجسم الحي. بالإضافة إلى ذلك ، أتاحت التطورات الحديثة في مجال بيولوجيا الإكسوسومات تطوير مبادئ توجيهية محددة وطرق مراقبة الجودة ، والتي ستؤدي في النهاية إلى التطبيق السريري للإكسوسومات. تسلط هذه المراجعة الضوء على الدراسات الحديثة التي تبحث في الإمكانات العلاجية لـ MSC exosomes وطريقة العمل ذات الصلة للأمراض الجلدية ، بالإضافة إلى تدابير مراقبة الجودة المطلوبة لتطوير العلاجات المشتقة من exosome.

الرجاء الضغط هنا لمعرفة المزيد

الكلمات الدالة:مكافحة الشيخوخة. مضاد للإلتهاب؛ نمو الشعر؛ تعديل المناعة. الخلايا الجذعية الوسيطة (MSCs) ؛ MSC- exosomes. حاجز الجلد المداواة. جماليات تجديدية التئام الجروح

1 المقدمة

يعود اكتشاف الحويصلات خارج الخلية (EVs) أو exosomes إلى الأربعينيات من القرن الماضي ، وقد تم تجاهل هذه الحويصلات الصغيرة باعتبارها صناديق قمامة خلوية لفترة طويلة [1-3]. لقد بدأوا فقط في لفت الانتباه بشكل كبير في حوالي منتصف -2000 بعد إعادة اكتشاف exosomes كمراسلين للاتصالات من خلية إلى أخرى [1 ، 4-6]. ليس من المبالغة القول إننا في فجر عصر exosome. كان هناك أكثر من ثلاثة آلاف منشور حول EVs أو exosomes والموضوعات ذات الصلة في PubMed سنويًا في 2018 و 2019 [1].استخراج cistanche tubulosaلقد بدأ بالفعل السباق نحو تسويق العلاجات القائمة على exosome [7-10]. تلقت أكبر أربع شركات ناشئة خارجية ، وهي Codiak Biosciences و Exosome Diagnostics و Evox Therapeutics و ExoCoBio ، ما يقرب من 386.2 مليون دولار من تمويل المستثمرين [8]. بالإضافة إلى ذلك ، تم عقد العديد من الصفقات الكبيرة بين الشركات الناشئة الخارجية وشركات الأدوية الكبرى [10].

Exosomes هي حويصلات خارج الخلية بحجم النانو (EVs) تطلقها تقريبًا جميع الخلايا حقيقية النواة [11]. بشكل عام ، يتراوح حجمها من 30 نانومتر إلى 200 نانومتر. هناك مجموعتان فرعيتان أخريان من المركبات الكهربائية هما الحويصلات الدقيقة (100-1000 نانومتر) والأجسام المبرمجة (500-2000 نانومتر) [12-14]. تمتلك Exosomes المشتقة من الخلايا الجذعية إمكانات علاجية جذابة من عدة جوانب [15]. لقد ثبت أن طريقة العمل (MoA) للتأثيرات العلاجية للخلايا الجذعية هي بشكل أساسي تأثيرات paracrine بوساطة عوامل مُفرزة من الخلايا الجذعية [6،16]. من بين أجزاء إفراز الخلايا الجذعية ، تم الإبلاغ عن أن exosomes تلعب دورًا رئيسيًا في تأثيرات paracrine [16-18]. تعد الخلايا الجذعية / اللحمية الوسيطة (MSCs) المصدر الأكثر تفضيلًا للخلايا الخارجية العلاجية حيث يبدو أن الخلايا الجذعية الوسيطة نفسها آمنة بناءً على كمية هائلة من البيانات السريرية على مدى العقد الماضي [15]. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعقيم exosomes المشتقة من MSC (MSC-exosomes) عن طريق الترشيح وإنتاجها كمنتج جاهز ، بينما لا تستطيع MSCs نفسها. علاوة على ذلك ، تعتبر MSC-exosomes خالية من مشكلات السلامة في سياق العلاج القائم على الخلايا ، مثل إمكانات الورم عن طريق إدارة الخلايا [19 ، 20].استعراض cistanche tubulosaفي الواقع ، تم تطبيق MSC-exosomes كبدائل للخلايا الجذعية السرطانية لاستراتيجيات علاجية جديدة خالية من الخلايا في مجموعة متنوعة من نماذج الأمراض بما في ذلك أمراض الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية والمناعة والكلى والجهاز العضلي الهيكلي والكبد والجهاز التنفسي والعين والجلد ، وكذلك أمراض السرطان. [15،17،19،21،22].

2. MSCs كمصادر Exosomes

تتمتع الخلايا الجذعية السرطانية بقدرات التجديد الذاتي (على سبيل المثال ، يمكنها توليد المزيد من الخلايا MSCs نفسها) وإمكانات التمايز (إلى أنواع أخرى من الخلايا) [23]. يمكن الحصول على MSCs من مجموعة من الأنسجة وسوائل الجسم ، مثل الأنسجة الدهنية ، ونخاع العظام (BM) ، ولب الأسنان ، والسائل الزليلي (SF) ، والسائل الأمنيوسي (AF) ، والمشيمة (PL) ، والحبل السري (UC) ، دم الحبل السري (UCB) ، وهلام وارتون (WJ) [24]. يمكن أيضًا اشتقاق الخلايا الجذعية السرطانية من الخلايا الجذعية الجنينية (ESCs) أو الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs) [25-27]. الخلايا الجذعية السرطانية ، اعتمادًا على أصولها ، قادرة على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا بما في ذلك الخلايا الشحمية ، والخلايا الغضروفية ، وبانيات العظم ، والخلايا العضلية [28]. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الخلايا الجذعية السرطانية بخصائص تعديل مناعي لتنظيم الخلايا المختلفة المشاركة في الاستجابات المناعية ، مثل الخلايا التغصنية (DCs) ، والخلايا الليمفاوية ، والضامة ، والخلايا البدينة ، والعدلات ، والخلايا القاتلة الطبيعية (NK) [24]. على هذه الأسس ، تم تسليط الضوء على الخلايا الجذعية السرطانية باعتبارها علاجات خلوية فعالة لمختلف الأمراض على مدى العقود الماضية.

Cistanche كاميرا مضادة للشيخوخة

في الدراسات قبل السريرية التي تم الإبلاغ عنها حول MSC-exosomes ، تم عزل الخلايا MSC من الأنسجة / الخلايا المختلفة بالترتيب التالي: BM (51 بالمائة) ، الأنسجة السرية / المشيمة (23 بالمائة) ، الأنسجة الدهنية (13 بالمائة) ، المشتقة من ESCs أو iPSCs (8 بالمائة) وآخرون (5 بالمائة) [29]. نظرًا لأن خصائص ووظائف MSCs تعتمد على أصولها ، فمن الواضح أن تلك الخاصة بـ MSC exosomes تختلف وفقًا لأصل MSCs. ومع ذلك ، لا تزال الدراسات المقارنة لـ MSC-exosomes حسب أصل الأنسجة الخاصة بها محدودة ، وقليل من التقارير فقط قارنت مختلف MSC-exosomes في نفس الدراسة (الجدول 1) [30-35]: (1) الأنسجة الدهنية البشرية- أظهر MSC (ASC) -exosomes المشتقة نشاطًا أعلى من النيبريليزين ، وهو إنزيم يحلل الببتيد الأميلويد (A) في الدماغ ، ثم النخاع العظمي البشري MSC (BM-MSC) - exosomes ، مما يشير إلى الأهمية العلاجية لـ ASC-exosomes في مرض الزهايمر [30] ؛ (2) خفضت المركبات الحيوية البشرية (BM-MSC-EVs) و Wharton'sjelly MSC (WJ-MSC) -EVs تكاثر الخلايا واستحثت موت الخلايا المبرمج ، بينما زادت ASC-EVs من تكاثر الخلايا ولم يكن لها تأثير موت الخلايا المبرمج في خلايا الورم الأرومي الدبقي U87MG [31] ]. ومع ذلك ، فإن تأثيرات MSC-exosomes على الخلايا السرطانية مثيرة للجدل [36]. على سبيل المثال ، تم الإبلاغ عن وجود نشاط مضاد للسرطان في ASC-exosomes على سرطان البروستاتا في كل من المختبر وفي الجسم الحي [37] ؛ (3) السائل الحيض البشري MSC (MSC) - exosomes و BM-MSC-exosomes عزز نمو النوريت على حد سواء في الخلايا العصبية القشرية والحسية ، بينما لم يحدث ذلك في المشيمة البشرية MSC-exosomes و UC-MSC-exosomes.cistanche المملكة المتحدةيشير هذا إلى أن الاختيار المناسب لمصادر MSC قد يكون ضروريًا لعلاج الأمراض التنكسية العصبية [32] ؛ (4) iPSC MSC (MSC) البشري - exosomes والغشاء الزليلي MSC (SM-MSC) - كلا من هشاشة العظام الموهن (OA) في نموذج الفئران ، ولكن MSC-exosomes كان لها تأثير علاجي متفوق مقارنةً بـ SM-MSC-exosomes [33] ؛ (5) دراسة تقارن

أفادت MSCs للكلاب أن BM-MSCs أطلقت مستوى أعلى من الإفراز ، بما في ذلك exosomes مما فعلته ASCs [34] ؛ و (6) أصدرت MSCs السائل الأمنيوسي البشري (AF-MSCs) كمية أعلى من exosomes من BM-MSCs [35]. ومع ذلك ، من الصعب مقارنة النتائج مباشرة بين الدراسات المذكورة أعلاه ، حيث لم يتم إجراؤها مع عمليات أو طرق قابلة للمقارنة للعزل والتوصيف وتقييم الفعالية للإكسوسومات. بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال الاختلافات من مختلف الجهات المانحة أو طرق التحضير للخلايا الجذعية MSC تمثل تحديًا بارزًا [38،39]. ومع ذلك ، يُقترح أن MSC-exosomes قد تظهر خصائص وكفاءات مختلفة اعتمادًا على أصل الخلايا الجذعية الوسيطة. لذلك ، ينبغي النظر في الاختلافات البيولوجية مثل أصل MSCs وفعالية exosomes لتطبيقات سريرية محددة.

3. مراقبة جودة المركبات الكهربائية لتطوير المركبات الكهربائية العلاجية

من المهم تصنيع EVs من الدرجة السريرية مع عملية متوافقة مع ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) ومراقبة الجودة (QC) لتطوير العلاجات القائمة على EV [40-42]. تعد مراقبة الجودة المناسبة أمرًا حاسمًا أيضًا للدراسات القابلة للتكرار في البيئات الأكاديمية. في الآونة الأخيرة ، اقترحت الجمعية الدولية للحويصلات خارج الخلية (ISEV) سلسلة من المعلومات الدنيا لدراسات الحويصلات خارج الخلية (MISEV) ، والتي تم الانتهاء منها باسم MISEV2018 [43-45]. نشرت وزارة الأغذية وسلامة الأدوية الكورية (MFDS) أول دليل عالمي لمنتجات العلاج بالمركبات الكهربائية ، بعنوان الدليل الإرشادي بشأن الجودة والتقييم السريري وغير السريري لمنتجات العلاج خارج الخلايا [46. كما هو موضح في الجدول 2 ، فإن معظم المعايير في هذه الإرشادات متشابهة [1] وقد تم تطبيقها بالفعل في إعدادات GMP [42 ، A7 ، 48]. تشمل معايير مراقبة الجودة الروتينية تحديد كمية وحجم وهوية ونقاء المركبات الكهربائية.

نظرًا لأن هذه الطرق لا يمكن أن تفرق بين المركبات الكهربائية والجسيمات غير الكهربائية ، فمن المستحسن مقارنة النتائج من هذه الطرق مع النتائج من TEM أو AFM أو الملاحظات المجهرية الأخرى .2 يوصى أيضًا بمقارنة النتائج مع طرق القياس الكمي مثل تقدير كمية البروتين. الاختصارات: AF4 ، تشتت الضوء متعدد الزوايا مقرونًا بتجزئة تدفق حقل التدفق غير المتماثل ؛ AFM ، مجهر القوة الذرية ؛ DLS ، تشتت الضوء الديناميكي ؛ FCM ، قياس التدفق الخلوي. FCS ، مطيافية الارتباط الفلوري ؛ ISEV ، الجمعية الدولية للحويصلات خارج الخلية ؛ LAL ، ليمولوس amebocyte lysate ؛ MoA ، طريقة العمل ؛ MFDS، وزارة الغذاء وسلامة الدواء؛ NTA ، تحليل تتبع الجسيمات النانوية ؛ RPS ، استشعار النبض المقاوم ؛ WB ، النشاف الغربي.

3.1.EV الكمية والحجم

توصي كل من إرشادات MISEV2018 و MFDS باستخدام طريقتين مختلفتين على الأقل لتحديد كمية المركبات الكهربائية [45 ، 46]. يمكن تحقيق القياس الكمي للمركبات الكهربائية عن طريق قياس الكميات الإجمالية للبروتينات أو الدهون أو الحمض النووي الريبي لأن المركبات الكهربائية تتكون من كل هذه الجزيئات. ومع ذلك ، لا توفر هذه الطرق معلومات عن عدد جسيمات EV. تتوفر عدة طرق لقياس عدد وحجم الجسيمات ، بما في ذلك تحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA) ، واستشعار النبض المقاوم (RPS) ، وتشتت الضوء الديناميكي (DLS). الطريقة الأكثر استخدامًا هي NTA [42، 47-53]. تحدد NTA عدد وحجم الجسيمات عن طريق تتبع الحركة البراونية للجسيمات المفردة في محلول مائي [54]. ومع ذلك ، تعاني NTA من دقة منخفضة للعينات المشتتة المتعددة والاختلافات العالية ، مثل التباينات بين الأجهزة والمقايسة البينية والاختلافات بين الأفراد [55-57]. بالإضافة إلى ذلك ، لا تفرق NTA المركبات الكهربائية عن الجسيمات النانوية الأخرى مثل مجاميع البروتين.cistanche wirkungفي الآونة الأخيرة ، تم تقديم أدوات لـ NTA الفلورية للكشف عن المركبات الكهربائية ذات العلامات الفلورية ذات الأجسام المضادة المحددة [58]. ومع ذلك ، لا يزال تحديد كمية المركبات الكهربائية يمثل تحديًا كبيرًا. تم إدخال تقنيات وأدوات جديدة سنويًا ، خاصة خلال مؤتمر ISEV ، مثل قياس التدفق الخلوي بالتيار النانوي 59،60] ، الفحص المجهري لإعادة البناء البصري العشوائي المباشر [61] ، ExoCounter مع تقنية القرص الضوئي [62] ، وقياس التدفق الخلوي بالتصوير [63] . على الرغم من أن تطوير أدوات متوافقة تمامًا مع GMP سيستغرق بعض الوقت ، فمن المتوقع أن تؤدي الخطوات الكبيرة إلى الأمام في منهجيات القياس الكمي للمركبات الكهربائية إلى التغلب على العقبات الحالية في المستقبل القريب.

3.2 هوية EV

تم الإبلاغ عن ارتباط مجموعة متنوعة من البروتينات بـ EV ، وخاصة exosomes ، بما في ذلك tetraspanins (CD9 و CD63 و CD81) و Annexins و Flotillin و ALG -2- البروتين المتفاعل X (Alix) وجين حساسية الورم 101 (TSG101) بروتين [45،64]. يُنصح باستخدام البروتينات مثل CD9 و CD63 و CD81 و TSG101 و Alix كواسمات محددة للإكسوسومات حيث يُعرف أنها غنية جدًا في exosomes مقارنة بالخلايا الأصلية [45 ، 64-66]. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن Alix و TSG101 متورطان في تكوين أجسام متعددة الخلايا (MVBs) ، فإن وجود هذه البروتينات ضروري لدعم الأصل الداخلي للخلايا الخارجية|43،45،64]. بالنسبة لمراقبة الجودة ، يوصى باستخدام طرق شبه كمية على الأقل للكشف عن هذه البروتينات في exosomes [46]. يعتبر كل من مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) وتحليل التدفق الخلوي مناسبين لكل من المرافق المتوافقة مع GMP والمختبرات الأكاديمية العامة. على الرغم من استخدام النشاف الغربي على نطاق واسع في المعامل الأكاديمية ، إلا أن هذه الطريقة محدودة بسبب الافتقار إلى القياس الكمي المناسب والتحقق من صحة الطريقة [67].

3.3.نقاوة EV

نقاوة المركبات الكهربائية هي أيضًا معيار حاسم لمراقبة الجودة. تتمثل إحدى الطرق البسيطة لمراقبة نقاء المركبات الكهربائية في تحديد نسبة الجسيم إلى البروتين أو البروتين إلى الدهون أو نسبة الحمض النووي الريبي إلى الجسيم [45]. يعد غياب البروتينات داخل الخلايا ، مثل الهستونات ، و lamin A / C ، و GRP94 (أي HSP90B1) ، و GM130 (أي GOLGA2) ، و cytochrome C (أي CYC1) ، معيارًا مهمًا آخر لتحديد نقاء EVsorexosomes منذ ذلك الحين. لا يتم إثراء البروتينات في exosomes بسبب توطينها الخلوي الصارم [43،45]. يجب أيضًا تحليل الشوائب من عملية زراعة الخلايا بما في ذلك المضادات الحيوية والمصل لرصد إزالة المواد التي يحتمل أن تكون خطرة [46]. يجب أن تكون كل دفعة من المركبات الكهربائية مؤهلة من خلال مراقبة الجودة الروتينية قبل استخدامها للأغراض العلاجية أو الاختبارات الوظيفية ، حتى في المختبرات الأكاديمية ، لضمان التكاثر.

3.4 فحوصات بوتنسي

تعتبر فحوصات الفاعلية أهم معيار OC للتنبؤ بفعالية المركبات الكهربائية في الجسم الحي. توصي السلطات التنظيمية مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) باستخدام اختبارات الفعالية المناسبة لمنتجات العلاج الخلوي والجيني [68]. توصي إرشادات MISEV2018 و MFDS أيضًا بتضمين فحوصات الفاعلية لـ EV QC [45،46]. تُعرَّف الفاعلية بأنها "القدرة أو السعة المحددة للمنتج ، على النحو المشار إليه في الاختبارات المعملية المناسبة أو من خلال البيانات السريرية الخاضعة للرقابة بشكل كاف والتي تم الحصول عليها من خلال إعطاء المنتج بالطريقة المقصودة ، لإحداث نتيجة معينة" [68]. تم الإبلاغ عن العديد من الاختبارات البيولوجية والكيميائية الحيوية لإثبات فاعلية المركبات الكهربائية أو exosomes [69،70]. نظرًا لأن تحديد كمية المركبات الكهربائية لا يزال يمثل تحديًا ، فإن إنشاء اختبار فاعلية مناسب سيكون أداة لا تقدر بثمن لرصد اتساق الدُفعة إلى الدُفعة وتحديد جرعة المركبات الكهربائية [71]. على الرغم من أن فحوصات الفاعلية المثالية يجب أن تمثل وزارة الزراعة ، إلا أنه من الصعب إعداد اختبار فاعلية مناسب بمقايسات كيميائية حيوية مفردة أو فحوصات تعتمد على الخلايا المعزولة نظرًا لصعوبة تحديد المواد النشطة بيولوجيًا المفردة في الحمولة المعقدة للمركبات الكهربائية. على سبيل المثال ، من الصعب تقليد الاستجابات المناعية المعقدة في الجسم الحي بمقايسات في المختبر تعتمد على الخلايا [70-73].

4. مضادات الالتهاب والتعديل المناعي بواسطة MSC-Exosomes

تفرز الخلايا المناعية عوامل قابلة للذوبان مثل السيتوكينات الالتهابية والوسطاء ، والتي يمكن أن تساهم في حالة الالتهاب [74،75]. على وجه الخصوص ، يتم إنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات ، بما في ذلك عامل نخر الورم (TNF) - x ، والإنترلوكين (IL) -6 ، و IL -1 ، بشكل أساسي بواسطة الضامة المنشطة. تلعب هذه السيتوكينات أدوارًا مهمة في تنظيم الاستجابات الالتهابية مثل تنشيط الضامة وتجنيد خلايا مناعية إضافية [74،75]. في المقابل ، يتم إنتاج السيتوكينات المضادة للالتهابات عن طريق الخلايا التائية التنظيمية (Tregs) ، والخلايا T (Th) 2 المساعدة ، والضامة المنشطة بدلاً من ذلك ، والخلايا الأحادية ، التي تتحكم في الاستجابات الالتهابية والمناعة 75،76]. السيتوكينات الرئيسية المضادة للالتهابات تشمل lL -1 ناهض المستقبل (lL -1 RA) ، lL -4 ، IL -10 ، وتحويل عامل النمو (TGF) - [76].بيوفلافونويدس الحمضياتتمنع هذه السيتوكينات استجابات Th1l وإنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات [76].

الالتهاب هو آلية للمناعة الفطرية استجابة للمنبهات الضارة ، بما في ذلك مسببات الأمراض أو الخلايا التالفة أو المهيجات ، وعادة ما يتجلى في شكل حرارة وألم واحمرار وتورم وفقدان الوظيفة [77]. ترتبط الاستجابات الالتهابية المزمنة غير المنضبطة بأمراض التهابية متنوعة مثل الحساسية والربو وأمراض المناعة الذاتية ومرض التهاب الأمعاء (IBD) والتهاب الشرايين وتصلب الشرايين والتهاب الكبد [77-79]. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر العديد من العلماء أن الالتهاب هو السبب الجذري لمعظم الأمراض المزمنة مثل النوبات القلبية والسكتات الدماغية ومرض السكري من النوع 2 ومرض الزهايمر وحتى السرطان [80،81]. لذلك ، يعد تنظيم الالتهاب هدفًا علاجيًا مهمًا لعلاج الأمراض الالتهابية. لقد ثبت أن الخلايا الجذعية السرطانية تمتلك خاصية القدرات الذاتية المثبطة للمناعة لتخفيف الالتهاب والاستجابات المناعية [82]. يمكن أن تكون exosomes MSC بديلاً ممتازًا للعلاج بالخلايا MSC نظرًا لأن MSC-exosomes تمتلك وظائف بيولوجية مماثلة للخلايا الأصلية ، في حين أنها أكثر استقرارًا ولديها مناعة أقل مقارنة بخلاياها الأصلية [83]. في الواقع ، تم الإبلاغ على نطاق واسع عن الوظائف المضادة للالتهابات والتنظيم المناعي لـ MSC-exosomes (الجدول 3) [21 ، 84-151].

4.1 الاستقطاب الضخم

هناك أدلة متراكمة على أن إكسوسومات MSC تعزز استقطاب البلاعم من M1 إلى M2. تتميز البلاعم Ml بالتعبير عن طيف واسع من السيتوكينات والكيماويات المؤيدة للالتهابات ، مثل IL -1 و IL -12 و TNF-. على النقيض من ذلك ، يتم تحفيز النمط الظاهري للبلاعم M2 بواسطة السيتوكينات Th2 ويؤدي إلى إفراز العوامل المضادة للالتهابات ، مثل علامات IL -10 و TGF- و M2 مثل IL -1 RA، CD163 ، و CC عزر كيموكين 22 (CCL22) [152]. تم الإبلاغ عن أن exosomes BM-MSC البشري ونخاع عظم الفك MSC (JM-MSC) -exosomes تعزز التئام الجروح الجلدية [86] ، وتحسن خلل التنسج القصبي الرئوي (BPD) [86] من خلال استقطاب البلاعم M2. يخفف miR -223 الموجود في exosomes الالتهاب ويسرع التئام الجروح عن طريق تحفيز استقطاب البلاعم M2. أدت الثقافة المشتركة مع BM-MSC-exosomes إلى زيادة التعبير عن miR -223 وتقليل التعبير عن بروتين PBX / البروتين المتماثل 1 (PKNOX1) ، وهو منظم مهم لاستقطاب البلاعم ، في الضامة المعزولة من خلايا الدم أحادي النواة في الدم المحيطي ( ببمكس). علاوة على ذلك ، بعد الثقافة المشتركة مع BM-MSC-exosomes CD 206- تم رفع الضامة الإيجابية ، وعكست مثبطات miR -223 هذا الارتفاع [85]. في نموذج فأر نظام غذائي عالي الدهون (HFD) ، عزز نقص mi -223 تسلل البلاعم M1 ، وزاد إنتاج السيتوكينات المسببة للالتهابات ، ولكنه قلل 2- من المؤشرات الحيوية المرتبطة بما في ذلك مستقبلات البيروكسيسوم المنشط (PPARy) و arginase 1 (ARG1) [153]. أوضحت دراسة أخرى أن exosomes UC-MSC البشرية تعزز أيضًا تنشيط الضامة M2 وتنظم التئام الجروح الجلدية لمرضى السكري [87]. بالمقارنة مع تلك الموجودة في UC-MSCs غير المشروطة ، احتوت exosomes من UC-MSCs المشروطة مسبقًا على مستوى عالٍ من -7 ب ، خففت الالتهاب ، وعززت التئام الجروح بشكل أكثر كثافة. خفضت UC-MSC-exosomes مستقبلات تشبه الرسوم 4 (TLR4) وبروتينات الفوسفو (p) -p65 بغض النظر عن شروط LPS المسبقة. بعد معالجة LPS-exosomes UC-MSC-exosomes المشروطة مسبقًا ، تمت زيادة ARG1 ، علامة الضامة M2 ، وتم تقليل سينثيز أكسيد النيتريك المحرض (iNOS) ، علامة البلاعم M1 ، [88]. يستهدف Let -7 b TLR4 ، والذي يؤدي تنشيطه إلى تنشيط العامل النووي kB (NF-kB). بالإضافة إلى ذلك ، دع -7 b يقلل من تنظيم تعبير انزيمات الأكسدة الحلقية -2 (COX { {77}}) وبروتينات cyclin D1 [154]. تم الكشف عن أن exosomes UC-MSC يقمع الالتهاب ويعزز التئام الجروح عن طريق تحفيز إفراز السيتوكينات من الضامة M2 في الفئران المصابة بالتهاب الجلد الناجم عن الحروق الشديدة من خلال تقليل تنظيم تعبير TLR4 و NF-KB و p-p65 [89]. لوحظ مستوى أعلى من miR -181 c في UC-MSC-exosomes مقارنةً بأرومة الجلد الليفية البشرية (HDF) -exosomes. انخفض مستوى تعبير miR -181 ج بسبب إصابة الحروق وزاد بعد علاج UC-MSC-exosomes في الجرح الجلدي. بالإضافة إلى ذلك ، أدى علاج UC-MSC-exosomes إلى تقليل تعبير TNF- و IL -1 وزيادة تعبير IL -10. تم تعزيز هذه التأثيرات بواسطة exosomes المشتقة من miR -181 c-overexpressed UC-MSCs [88]. في تجربة أجريت على الخلايا النجمية للفأر ، انخفض مستوى التعبير عن miR -181 c بواسطة LPS ، وهو رابط لمستقبل TLR4. أدى الإفراط في التعبير عن miR -181 c إلى زيادة إفراز IL -10 الناجم عن LPS [155]. في الخلايا الدبقية الصغيرة الأولية ، أدى الحرمان من الأكسجين والجلوكوز (OGD) إلى تنظيم TLR4 ، بينما عكس miR -181 هذا التنظيم. قللت miR -181 c أيضًا من NF-kB والسيتوكينات المؤيدة للالتهابات مثل TNF- و IL -1 و iNOS الناجم عن OGD [156]. بالإضافة إلى ذلك ، وجد أن MSC-exosomes البشرية تسببت في استقطاب البلاعم M2 ، والذي تم تأكيده من خلال زيادة نسبة ARG1 / iNOS ، مما أدى إلى تخفيف الالتهاب في الجرح الجلدي السكري [89].

علاوة على ذلك ، تلعب exosomes المستمدة من MSCs المختلفة أيضًا دورًا مهمًا في تعزيز تنشيط البلاعم M2 في الأمراض الالتهابية الأخرى وكذلك الجروح الجلدية. لقد وجد أن الفئران الخارجية BM-MSC تخفف الالتهاب في تصلب الشرايين عبر استقطاب البلاعم M2 في الجسم الحي من خلال مسار AT-Hook 2 (HMGA2) / NF-kB [90]. تم العثور على إثراء عائلة Let -7 في BM-MSC-exosomes ، كما أدى علاج BM-MSC-exosomes إلى تنظيم مستوى السماح -7 في ApoE - / - الفئران [90]. كشف Zhao وزملاؤه أن exosomes BM-MSC للفأر يخفف أيضًا من إصابة عضلة القلب بنقص التروية وإعادة التروية (IR) من خلال الضامة الاستقطابية تجاه الأنماط الظاهرية M2 (iNOS-CD206 plus) ، وزيادة IL -10 و ARG1 ، والتي يتم تنظيمها بواسطة miR -182 تستهدف TLR4 [91]. تم الإبلاغ عن exosomes BM-MSC البشرية لتقليل كبريتات الصوديوم (DSS) الناجم عن ديكستران IBD في الفئران من خلال استقطاب الضامة M2b في ميتالوثيونين -2 (MT2A) بطريقة تعتمد على [92]. كشف تقرير آخر أن exosomes ESC الماوس حسنت اعتلال عضلة القلب عن طريق زيادة الضامة M2 وإطلاق IL -10 [157]. بالإضافة إلى ذلك ، تم الإبلاغ عن أن الفئران ASC-exosomes خففت من احتشاء عضلة القلب من خلال تعزيز استقطاب الضامة M2 ، والذي يتم تنظيمه عن طريق زيادة مستقبلات الفوسفات 1 من سفينجوزين -1- (S1PR1) [93]. تم تأكيد أهمية محور سفينجوزين 1- فوسفات (S1P) / سفينجوزين كيناز 1 (SphK1) / S1PR عن طريق إسكات S1PR1 ، والذي ألغى انخفاض موت الخلايا المبرمج الناجم عن نقص الأكسجة بواسطة ASC-exosomes في خلايا H9c2. وبالمثل ، تسببت exosomes ASC البشرية في ظهور علامات البلاعم M2 في PBMCs البشرية [94]. هيو وآخرون. كشفت أن exosomes ASC البشرية تحفز أيضًا النمط الظاهري للبلاعم M2 من خلال تأكيد المستوى المتزايد لعوامل النسخ (على سبيل المثال ، محول الإشارة ومنشط النسخ 6 (STAT6) ، عامل نسخ MAF BZIP B (MafB) ، وما إلى ذلك) ، مما أدى إلى تنظيم التأثيرات المناعية والمضادة للالتهابات مثل زيادة Tregs والسيتوكينات المضادة للالتهابات (على سبيل المثال ، IL -10 و TNF - - الجين المحفز -6 (TSG -6)) [94 ]. تسببت exosomes الماوس ASC أيضًا في استقطاب M2 الضامة وتقليل التهاب الأنسجة الدهنية البيضاء (WAT) في الفئران البدينة [96]. تعتمد هذه التأثيرات على عامل النسخ ، STAT3 ، في ASC-exosomes. علاوة على ذلك ، تسببت الضامة M2 المتعلمة ASC-exosome في تكاثر ASCs نفسها وإنتاج اللاكتات من ASCs ، مما زاد من تعزيز تولد WAT [95]. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لفهم الآلية الجزيئية الأساسية المفصلة لتنظيم استقطاب البلاعم M2 بواسطة MSC-exosomes.

تم استخراج هذه المقالة من خلايا 2020 ، 9 ، 1157 ؛ دوى: 10.3390 / الخلايا 9051157 www.mdpi.com/journal/cells