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鼻喷间充质干细胞外泌体,“一招制服”鼻炎的新科技你了解多少?

鼻喷间充质干细胞外泌体,“一招制服”鼻炎的新科技你了解多少?

来源:博雅

日期: 2024.10.24

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引言

近年来,鼻喷外泌体成为了一种新的研究途径,为治疗鼻炎带来了新的思路。在治疗方面,间充质干细胞外泌体具有免疫原性低、生物安全性较高的优点,有较大的治疗潜力。作为一种新型的治疗策略,间充质干细胞外泌体在鼻炎方面展现出了巨大的潜力。本文通过文献盘点,为大家科普间充质干细胞外泌体治疗鼻炎的作用机理及优势——免疫调节、抑制炎症、组织修复。在临床研究中,间充质干细胞外泌体治疗过敏性鼻炎的效果得到了有效验证。


鼻炎,一场免疫与炎症的战争。在探寻鼻炎治疗的征途上,科学家们发现了一种 “微小使者”——间充质干细胞外泌体,它正悄然改变着我们对鼻炎治疗的传统认知,成为治疗鼻炎新希望。


近年来,鼻喷间充质干细胞外泌体成为了一种新的研究途径,为治疗鼻炎带来了新的思路。


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鼻炎医学术语为鼻腔炎性疾病,是由病毒、细菌、变应原、各种理化因子以及某些全身性疾病等不同因素引起的鼻腔黏膜的炎症。


目前鼻炎的分类主要分为过敏性鼻炎和非过敏性鼻炎两大类。对于非过敏性鼻炎来说,病毒和细菌感染是引起鼻炎的首要病因,目前已鉴定出超过100多种细菌和病毒可以引起鼻炎。


过敏性鼻炎是一种常见的慢性炎症性疾病,主要由基因等遗传因素和环境相互作用诱发,其特征是打喷嚏、流鼻涕、鼻塞和鼻痒等症状,严重影响患者的生活质量。不论是过敏性鼻炎还是非过敏性鼻炎都使患者饱受折磨。

                                                                                                      

目前,鼻炎的治疗方法包括预防过敏原或刺激物接触、药物治疗、特异性免疫治疗和手术。然而,几乎所有这些策略都是症状-缓解的被动方法。传统的治疗方法主要是药物治疗,但往往只能缓解症状,无法根治,且可能带来副作用。


间充质干细胞外泌体:鼻炎的“消防员”


间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)是身体中一种多能干细胞,它们不仅能够分化成多种类型的细胞,还能够分泌出微小的囊泡,即外泌体(Exosomes)。


这些外泌体虽小,却蕴含着强大的生物活性物质,包括蛋白质、脂质和核酸,这些外泌体通过直接与靶细胞融合或间接递送的方式,调控靶细胞的增殖、迁移、凋亡【1】


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间充质干细胞外泌体的治疗方式具有显著优势。它们不包含活细胞,避免了细胞移植可能带来的免疫排斥和肿瘤形成风险。此外,外泌体的生物相容性好,易于制备和存储,为鼻炎治疗提供了新的可能。


间充质干细胞外泌体通过多种机制治疗鼻炎


作为一种新型的治疗策略,间充质干细胞外泌体(MSCs-exos)在治疗过敏性鼻炎(AR)方面展现出了巨大的潜力。


MSCs外泌体发挥作用的机制主要归结为以下几个方面【2】


MSC外泌体治疗鼻炎的作用机理


1.免疫调节:MSCs外泌体能够调节机体的免疫反应,纠正Th1/Th2免疫失衡,促进调节性T细胞(Treg)的增殖和功能,从而减轻过敏症状。

研究表明,MSCs通过分泌可溶性免疫因子,如吲哚胺2, 3-双加氧酶、PGE2、转化生长因子β1(TGF-β1)、IL-10、NO等来调节Tregs的增殖和功能。

2.抑制炎症:通过抑制炎症因子的产生,如白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α),从而减轻炎症反应。同时,它们还能激活抗炎细胞因子,如白细胞介素-10(IL-10),进一步平衡免疫系统,缓解鼻炎症状。
3.组织修复:MSCs外泌体还具有促进受损组织修复的能力,通过释放生长因子和细胞因子,促进细胞增殖和组织再生。

临床研究数据证实:

间充质干细胞外泌体治疗鼻炎有效


在临床研究中,MSCs外泌体治疗过敏性鼻炎的效果得到了有效验证。


最新研究发现,MSCs-Exos 可在细胞模型和 OVA 诱导的(过敏性鼻炎)AR 小鼠模型中提供显着的免疫调节作用


这在层次结构上表现为:在组织水平上抑制鼻粘膜中免疫细胞(例如嗜酸性粒细胞和杯状细胞)的浸润,增加 Tregs 和 Th1 细胞的分化,减少 Th2 和 Th17 细胞,并在细胞水平上纠正 Th1/Th2 失衡,在蛋白质水平抑制促炎细胞因子并促进抗炎细胞因子【3】


体外模型结果:


1.鼻上皮细胞和巨噬细胞对 MSC-Exos 的摄取在 24 小时达到峰值


2.MSC-Exos 处理上调 IFN-γ 和 IL-2 和 IL-10 细胞因子,下调 IL-4 细胞因子


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图1 图片引用自文献3


体内模型结果:


1.调节 OVA 诱导的 AR 小鼠的 Th1/Th2 细胞因子平衡,促进 IL-10 细胞因子并降低 IL-17 细胞因子和 IgE


2.MSC-Exos 治疗减轻 AR 小鼠鼻粘膜中炎症细胞的浸润


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图2 图片引用自文献3


3.MSC-Exos 处理诱导 AR 小鼠 Th1 和 Tregs 分化并耗尽 Th2 细胞


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图3 图片引用自文献3


此外,研究者还发现间充质干细胞外泌体对治疗AR敏感的的信号通路有显著影响,如 IL-17/Th17 通路、PPAR 通路以及糖代谢和糖酵解通路。


最重要的是,间充质干细胞外泌体从其亲本间充质干细胞继承了类似的治疗效果。


小结

间充质干细胞外泌体作为一种新兴的治疗手段,为过敏性鼻炎的治疗提供了新的思路。它们通过调节免疫反应和促进组织修复,能够有效缓解过敏性鼻炎的症状。目前的研究主要集中在前期研究阶段上,这些积极的成果为未来的临床应用奠定了基础。

不过,间充质干细胞外泌体在鼻炎治疗中的应用仍然需要克服诸多挑战,包括优化外泌体的制备和纯化技术,提高其治疗效果等。随着研究的深入,我们期待间充质干细胞外泌体能够在过敏性鼻炎的治疗中发挥更大的作用,为患者带来更安全、更有效的治疗方法。


参考文献:

1.    Zargar MJ, Kaviani S, Vasei M, Soufi Zomorrod M, Heidari Keshel S, Soleimani M. Therapeutic role of mesenchymal stem cell-derived exosomes in respiratory disease. Stem Cell Res Ther. (2022) 13:194. doi: 10.1186/s13287-022-02866-4

2.    Wei XM,Gao X,Yu CJ. [Research progress in therapeutic action of mesenchymal stem cell in allergic rhinitis]. Zhonghua Er Bi Yan Hou Tou Jing Wai Ke Za Zhi. 2018;53 (10):789-793. doi:10.3760/cma.j.issn.1673-0860.2018.10.015

3.    Shahzad KA,Wang Z,Li X, et al. Immunomodulatory effect of PLGA-encapsulated mesenchymal stem cells-derived exosomes for the treatment of allergic rhinitis. Front Immunol. 2024;15:1429442. doi:10.3389/fimmu.2024.1429442

4.    张芳,刘海.外泌体在变应性鼻炎中的研究进展[J].医学研究生学报, 2023.

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