Mezenchymalne egzosomy macierzyste/zrębowe, część 1

Proszę o kontaktoscar.xiao@wecistanche.compo więcej informacji

Abstrakcyjny:Egzosomy to pęcherzyki wielkości nano, które służą jako mediatory w komunikacji między komórkami. Dzięki unikalnym kompozycjom cargo kwasów nukleinowych, białek i lipidów, które odzwierciedlają cechy komórek produkujących, egzosomy mogą być wykorzystywane jako leki bezkomórkowe. Wśród egzosomów pochodzących z różnych komórek, duże zainteresowanie zyskały egzosomy pochodzące z mezenchymalnych komórek macierzystych (egzosomy MSC) ze względu na ich funkcje immunomodulacyjne i regeneracyjne. Rzeczywiście, wiele badań wykazało działanie przeciwzapalne, przeciwstarzeniowe i gojące rany egzosomów MSC w różnych modelach in vitro i in vivo. Ponadto ostatnie postępy w dziedzinie biologii egzosomów umożliwiły opracowanie szczegółowych wytycznych i metod kontroli jakości, które ostatecznie doprowadzą do klinicznego zastosowania egzosomów. Niniejszy przegląd podkreśla ostatnie badania, które badają potencjał terapeutyczny egzosomów MSC i odpowiedni sposób działania w chorobach skóry, a także środki kontroli jakości wymagane do opracowania leków pochodzących z egzosomów.

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej

Słowa kluczowe:przeciw starzeniu; przeciwzapalne; wzrost włosów; immunomodulacja; mezenchymalne komórki macierzyste (MSC); egzosomy MSC; bariera skórna; lecznictwo; estetyka regeneracyjna; gojenie się ran

1. Wstęp

Odkrycie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (EV) lub egzosomów datuje się na lata 40. XX wieku, a te maleńkie pęcherzyki przez długi czas ignorowano jako komórkowe kosze na śmieci [1-3]. Dopiero w połowie -2000s po ponownym odkryciu egzosomów jako przekaźników komunikacji między komórkami [1,4-6] zaczęli zwracać uwagę. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że jesteśmy u progu ery egzosomów. Rocznie w PubMed w 2018 i 2019 roku ukazało się ponad trzy tysiące publikacji na temat pojazdów elektrycznych lub egzosomów oraz powiązanych tematów[1].ekstrakt z kanalików cistancheWyścig w kierunku komercjalizacji terapii opartych na egzosomach już się rozpoczął [7-10]. Cztery czołowe firmy typu start-up zajmujące się egzosomami, Codiak Biosciences, Exosome Diagnostics, Evox Therapeutics i ExoCoBio, otrzymały około 386,2 mln USD w postaci finansowania od inwestorów [8]. Ponadto zawarto kilka dużych umów między start-upami z egzosomów a dużymi firmami farmaceutycznymi [10].

Egzosomy to pęcherzyki zewnątrzkomórkowe o rozmiarach nanometrowych (EV) uwalniane przez prawie wszystkie komórki eukariotyczne [11]. Na ogół ich wielkość waha się od 30 nM do 200 nM. Dwie inne subpopulacje EV to mikropęcherzyki (100-1000 nM) i ciała apoptotyczne (500-2000 nM)[12-14]. Egzosomy pochodzące z komórek macierzystych mają atrakcyjny potencjał terapeutyczny w kilku aspektach [15]. Ustalono, że mechanizmem działania (MoA) terapeutycznego działania komórek macierzystych są głównie efekty parakrynne, w których pośredniczą czynniki wydzielane z komórek macierzystych [6,16]. Stwierdzono, że wśród części sekretomu komórek macierzystych egzosomy odgrywają główną rolę w efektach parakrynnych [16-18]. Mezenchymalne komórki macierzyste/zrębowe (MSC) są najkorzystniejszym źródłem terapeutycznych egzosomów, ponieważ same MSC wydają się być bezpieczne na podstawie ogromnej ilości danych klinicznych z ostatniej dekady [15]. Ponadto egzosomy pochodzące z MSC (egzosomy MSC) można sterylizować przez filtrację i wytwarzać jako gotowy produkt, podczas gdy same MSC nie mogą. Co więcej, uważa się, że egzosomy MSC są wolne od problemów związanych z bezpieczeństwem w kontekście terapii opartej na komórkach, takich jak potencjał rakotwórczy przy podawaniu komórek [19,20].opinie o cistanche tubulosaRzeczywiście, egzosomy MSC zastosowano jako alternatywę dla MSC w nowych bezkomórkowych strategiach terapeutycznych w różnych modelach chorób, w tym w chorobach neurologicznych, sercowo-naczyniowych, immunologicznych, nerek, mięśniowo-szkieletowych, wątroby, układu oddechowego, oczu i skóry, a także w nowotworach [15,17,19,21,22].

2. MSC jako źródła egzosomów

MSC mają zarówno zdolność do samoodnowy (tj. mogą same generować więcej MSC), jak i potencjał do różnicowania (do innych typów komórek) [23]. MSC można uzyskać z różnych tkanek i płynów ustrojowych, takich jak tkanka tłuszczowa, szpik kostny (BM), miazga zębowa, płyn maziowy (SF), płyn owodniowy (AF), łożysko (PL), pępowina (UC), krew pępowinowa (UCB) i galaretka Whartona (WJ) [24]. MSC mogą również pochodzić z embrionalnych komórek macierzystych (ESC) lub indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) [25-27]. MSCs, w zależności od ich pochodzenia, są zdolne do różnicowania się w różne typy komórek, w tym adipocyty, chondrocyty, osteoblasty i miocyty [28]. Ponadto MSC mają właściwości immunomodulujące, regulujące różne komórki zaangażowane w odpowiedzi immunologiczne, takie jak komórki dendrytyczne (DC), limfocyty, makrofagi, komórki tuczne, neutrofile i komórki NK [24]. Na tej podstawie w ciągu ostatnich dziesięcioleci MSC zostały wyróżnione jako silne terapeutyki komórkowe w różnych chorobach.

Kamera przeciwstarzeniowa Cistanche

W zgłoszonych badaniach przedklinicznych egzosomów MSC, MSC izolowano z różnych tkanek/komórek w następującej kolejności: BM (51%), tkanki pępowinowej/łożyskowej (23%), tkanka tłuszczowa (13%), pochodzące z ESC lub iPSC (8 proc.) i inni (5 proc.)[29]. Ponieważ charakterystyka i funkcjonalność MSC zależą od ich pochodzenia, oczywiste jest, że egzosomy MSC różnią się w zależności od pochodzenia MSC. Jednak badania porównawcze egzosomów MSC pod względem ich pochodzenia tkankowego są wciąż ograniczone i tylko w kilku raportach porównano różne egzosomy MSC w tym samym badaniu (Tabela 1)[30-35]:(1)ludzka tkanka tłuszczowa- pochodne MSC(ASC)-egzosomów wykazywały wyższą aktywność neprylizyny, enzymu rozkładającego peptyd amyloidu (A) w mózgu, niż egzosomów MSC (BM-MSC) ludzkiego szpiku kostnego, co sugeruje terapeutyczne znaczenie egzosomów ASC w chorobie Alzheimera [30];(2) ludzkie BM-MSC-EV i Wharton'sjelly MSC(WJ-MSC)-EVs zmniejszały proliferację komórek i indukowały apoptozę, podczas gdy ASC-EVs zwiększały proliferację komórek i nie miały efektu apoptotycznego w komórkach glejaka U87MG [31] ]. Jednak wpływ egzosomów MSC na komórki nowotworowe jest kontrowersyjny [36]. Na przykład doniesiono, że egzosomy ASC mają działanie przeciwnowotworowe na raka prostaty zarówno in vitro, jak i in vivo [37]; (3) ludzkie egzosomy płynu menstruacyjnego MSC(MSC) i egzosomy BM-MSC promują wzrost neurytów zarówno w neuronach korowych i czuciowych, podczas gdy ludzkie egzosomy MSC kosmówki i UC-MSC-egzosomy nie.cistanche w Wielkiej BrytaniiSugeruje to, że odpowiedni dobór źródeł MSC może być niezbędny w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych [32];(4)egzosomy ludzkiego iPSC MSC (MSC) i egzosomy błony maziowej MSC (SM-MSC) oba osłabiły zapalenie kości i stawów (OA) w modelu mysim, ale egzosomy MSC miały lepszy efekt terapeutyczny w porównaniu z egzosomami SM-MSC [33]; (5) badanie porównujące

psie MSC zgłosiły, że BM-MSCs uwalniały wyższy poziom sekretomu, w tym egzosomów, niż ASCs [34]; oraz (6) ludzkie MSCs płynu owodniowego (AF-MSCs) uwalniały większą ilość egzosomów niż BM-MSCs [35]. Jednak trudno jest bezpośrednio porównać wyniki między powyższymi badaniami, ponieważ nie przeprowadzono ich z porównywalnymi procesami lub metodami izolacji, charakteryzacji i oceny skuteczności dla egzosomów. Ponadto istotnym wyzwaniem pozostają różnice w stosunku do różnych dawców lub metody przygotowania MSCs [38, 39]. Niemniej jednak sugeruje się, że egzosomy MSC mogą wykazywać różne właściwości i skuteczność w zależności od pochodzenia MSC. Dlatego też w przypadku konkretnych zastosowań klinicznych należy rozważyć różnice biologiczne, takie jak pochodzenie komórek MSC i skuteczność ich egzosomów.

3. Kontrola jakości pojazdów elektrycznych w celu opracowania terapeutycznych pojazdów elektrycznych

Ważne jest, aby produkować pojazdy elektryczne klasy klinicznej z procesem zgodnym z dobrą praktyką produkcyjną (GMP) i kontrolą jakości (QC) w celu opracowywania leków opartych na EV[40-42]. Odpowiednia kontrola jakości ma również kluczowe znaczenie dla powtarzalnych badań w warunkach akademickich. Niedawno Międzynarodowe Towarzystwo Pęcherzyków Pozakomórkowych (ISEV) zaproponowało serię minimalnych informacji do badań pęcherzyków pozakomórkowych (MISEV), sfinalizowanych jako MISEV2018[43-45]. Koreańskie Ministerstwo Bezpieczeństwa Żywności i Leków (MFDS) opublikowało pierwsze na świecie wytyczne dotyczące produktów do terapii EV, zatytułowane Guideline on Quality, Nonclinical, and Clinical Assessment of Extracellular Vesicles Therapy Products [46]. Jak pokazano w Tabeli 2, większość kryteriów zawartych w tych wytycznych jest podobna[1] i została już zastosowana w ustawieniach GMP [42, A7,48]. Rutynowe kryteria kontroli jakości obejmują określenie ilości, rozmiaru, tożsamości i czystości pojazdów elektrycznych.

Ponieważ metody te nie mogą odróżnić EV od cząstek innych niż EV, zaleca się porównanie wyników tych metod z wynikami z TEM, AFM lub innych obserwacji mikroskopowych.2 Zaleca się również porównanie z wynikami metod kwantyfikacji, takich jak kwantyfikacja białek. Skróty: AF4, wielokątowe rozpraszanie światła w połączeniu z frakcjonowaniem przepływu w polu asymetrycznym; AFM, mikroskopia sił atomowych; DLS, dynamiczne rozpraszanie światła; FCM, cytometria przepływowa; FCS, spektroskopia korelacji fluorescencji; ISEV, Międzynarodowe Towarzystwo Pęcherzyków Pozakomórkowych; LAL, lizat Limulus amebocyte; MoA, sposób działania; MFDS, Ministerstwo Bezpieczeństwa Żywności i Leków; NTA, analiza śledzenia nanocząstek; RPS, rezystancyjne wykrywanie impulsów; WB, Western blotting.

3.1.EVIlość i rozmiar

Zarówno wytyczne MISEV2018, jak i wytyczne MFDS zalecają stosowanie co najmniej dwóch różnych metod określania liczby EV [45,46]. Ilościową ocenę EV można uzyskać, mierząc całkowitą ilość białek, lipidów lub RNA, ponieważ EV składają się z wszystkich tych cząsteczek. Metody te nie dostarczają jednak informacji o liczbie cząstek EV. Dostępnych jest kilka metod pomiaru liczby i wielkości cząstek, w tym analiza śledzenia nanocząstek (NTA), rezystancyjne wykrywanie impulsów (RPS) i dynamiczne rozpraszanie światła (DLS). Najszerzej stosowaną metodą jest NTA [42,47-53].NTA określa liczbę i wielkość cząstek śledząc ruchy Browna pojedynczych cząstek w roztworze wodnym [54]. Jednak NTA cierpi z powodu niskiej rozdzielczości wielokrotnie rozproszonych próbek i dużych zmienności, takich jak zmienność między urządzeniami, między testami oraz zmienność wewnątrz i między poszczególnymi osobnikami [55-57]. Ponadto NTA nie odróżnia pojazdów elektrycznych od innych nanocząstek, takich jak agregaty białkowe.cistanche wirkungOstatnio wprowadzono instrumenty do fluorescencyjnego NTA do wykrywania fluorescencyjnie znakowanych EV ze specyficznymi przeciwciałami [58]. Jednak kwantyfikacja pojazdów elektrycznych pozostaje niezwykle trudna. Co roku, zwłaszcza podczas konferencji ISEV, wprowadzane są nowe technologie i instrumenty, takie jak cytometria nanoprzepływowa 59,60, mikroskopia bezpośredniej stochastycznej rekonstrukcji optycznej [61], ExoCounter z technologią dysku optycznego [62] czy obrazowa cytometria przepływowa [63]. . Chociaż opracowanie instrumentów w pełni zgodnych z GMP zajmie trochę czasu, oczekuje się, że wielkie postępy w metodologii kwantyfikacji pojazdów elektrycznych spowodują pokonanie obecnych przeszkód w najbliższej przyszłości.

3.2. Tożsamość EV

Istnieją doniesienia, że ​​różne białka są powiązane z EV, zwłaszcza egzosomami, w tym tetraspaniny (CD9, CD63 i CD81), aneksyny, flotyllina i ALG-2- oddziałujące z białkiem X (Alix) oraz gen podatności nowotworu 101 (TSG101) białko [45,64]. Białka takie jak CD9, CD63, CD81, TSG101 i Alix są zalecane jako specyficzne markery dla egzosomów, ponieważ wiadomo, że są wysoce wzbogacone w egzosomy w porównaniu z komórkami pochodzenia [45,64-66]. Ponadto, ponieważ Alix i TSG101 biorą udział w tworzeniu ciał wielopęcherzykowych (MVB), obecność tych białek jest niezbędna do wsparcia endocytarnego pochodzenia egzosomów |43,45,64]. W przypadku QC zaleca się co najmniej półilościowe metody wykrywania tych białek w egzosomach [46]. Test immunoenzymatyczny (ELISA) i analiza metodą cytometrii przepływowej są odpowiednie zarówno dla obiektów zgodnych z GMP, jak i ogólnych laboratoriów akademickich. Chociaż Western blot jest szeroko stosowany w laboratoriach akademickich, metoda ta jest ograniczona brakiem odpowiedniej ilościowej oceny i walidacji metody [67].

3.3.Czystość EV

Czystość pojazdów elektrycznych jest również krytycznym kryterium kontroli jakości. Prostą metodą monitorowania czystości EV jest określenie stosunku cząstek do białka, białka do lipidu lub RNA do cząstek [45]. Brak białek wewnątrzkomórkowych, takich jak histony, lamina A/C, GRP94 (tj. HSP90B1), GM130 (tj. GOLGA2) i cytochrom C (tj. CYC1), jest kolejnym ważnym kryterium określającym czystość EVsorexosomów, ponieważ białka nie są wzbogacone w egzosomy ze względu na ich ścisłą lokalizację komórkową [43,45]. Zanieczyszczenia z procesu hodowli komórek, w tym antybiotyki i surowica, powinny być również analizowane w celu monitorowania usuwania potencjalnie niebezpiecznych substancji [46]. Każda partia EV powinna zostać poddana rutynowej kontroli jakości przed użyciem do celów terapeutycznych lub testów funkcjonalnych, nawet w laboratoriach akademickich, aby zapewnić powtarzalność.

3.4. Testy na potencję

Testy siły działania są najważniejszym kryterium OC do przewidywania skuteczności EV in vivo. Organy regulacyjne, takie jak amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA), zalecają stosowanie odpowiednich testów siły działania produktów terapii komórkowej i genowej [68]. MISEV2018 i wytyczne MFDS również zalecają włączenie testów potencji do EV QC [45,46]. Potencjał definiuje się jako „specyficzną zdolność lub pojemność produktu, wskazaną przez odpowiednie badania laboratoryjne lub odpowiednio kontrolowane dane kliniczne uzyskane przez podanie produktu w sposób zamierzony, aby osiągnąć dany wynik” [68]. Doniesiono o wielu biologicznych i biochemicznych testach demonstrujących siłę EV lub egzosomów [69,70]. Ponieważ kwantyfikacja EV pozostaje wyzwaniem, ustalenie odpowiedniego testu siły działania byłoby nieocenionym narzędziem do monitorowania spójności między partiami i określania dawki EV [71]. Chociaż idealne testy siły działania powinny odzwierciedlać MoA, trudno jest ustawić odpowiedni test siły działania z pojedynczymi testami biochemicznymi lub testami opartymi na izolowanych komórkach ze względu na trudności w identyfikacji pojedynczych substancji bioaktywnych w złożonym ładunku EV. Na przykład trudno jest naśladować złożone odpowiedzi immunologiczne in vivo za pomocą testów komórkowych in vitro [70-73].

4. Przeciwzapalne i immunomodulujące przez egzosomy MSC

Komórki odpornościowe wydzielają rozpuszczalne czynniki, takie jak zapalne cytokiny i mediatory, które mogą mieć udział w przypadku zapalenia [74, 75]. W szczególności cytokiny prozapalne, w tym czynnik martwicy nowotworu (TNF)-x, interleukina(IL)-6 i IL-1, są wytwarzane głównie przez aktywowane makrofagi. Te cytokiny odgrywają ważną rolę w regulacji w górę odpowiedzi zapalnych, takich jak aktywacja makrofagów i rekrutacja dodatkowych komórek odpornościowych [74, 75]. Przeciwnie, cytokiny przeciwzapalne są wytwarzane przez regulatorowe limfocyty T (Tregs), pomocnicze komórki T (Th)2, alternatywnie aktywowane makrofagi i monocyty, które kontrolują reakcje zapalne i odporność 75,76. Główne cytokiny przeciwzapalne obejmują agonistę receptora IL{-1(lL-1RA), IL-4, IL-10 i transformujący czynnik wzrostu (TGF)- [76].bioflawonoidy cytrusoweCytokiny te hamują odpowiedzi Th1l i produkcję cytokin prozapalnych [76].

Zapalenie jest mechanizmem wrodzonej odporności w odpowiedzi na szkodliwe bodźce, w tym patogeny, uszkodzone komórki lub czynniki drażniące i zwykle objawia się ciepłem, bólem, zaczerwienieniem, obrzękiem i utratą funkcji [77]. Niekontrolowane przewlekłe reakcje zapalne są związane z różnymi chorobami zapalnymi, takimi jak alergia, astma, choroby autoimmunologiczne, nieswoiste zapalenie jelit (IBD), choroba zwyrodnieniowa stawów, miażdżyca i zapalenie wątroby [77-79]. Ponadto wielu naukowców uważa obecnie stan zapalny za główną przyczynę większości chorób przewlekłych, takich jak zawały serca, udary, cukrzyca typu 2, choroba Alzheimera, a nawet rak [80,81]. Dlatego regulacja stanu zapalnego jest ważnym celem terapeutycznym w leczeniu chorób zapalnych. Wykazano, że MSC mają właściwość wewnętrznych zdolności immunosupresyjnych do łagodzenia stanu zapalnego i odpowiedzi immunologicznych [82]. Egzosomy MSC mogą być doskonałą alternatywą dla terapii komórkowej MSC, ponieważ egzosomy MSC mają podobne funkcje biologiczne do komórek pochodzących, są jednak bardziej stabilne i mają niższą immunogenność w porównaniu z komórkami pochodzącymi [83]. W rzeczywistości szeroko opisano przeciwzapalne i immunomodulacyjne funkcje egzosomów MSC (Tabela 3) [21, 84-151].

4.1. Polaryzacja makrofagów

Istnieje coraz więcej dowodów na to, że egzosomy MSC promują polaryzację makrofagów od M1 do M2. Makrofagi Ml charakteryzują się ekspresją szerokiego spektrum prozapalnych cytokin i chemokin, takich jak IL-1, IL-12 i TNF-. Natomiast fenotyp makrofagów M2 jest indukowany przez cytokiny Th2 i prowadzi do wydzielania czynników przeciwzapalnych, takich jak IL-10 i TGF- oraz markerów M2 takich jak IL-1RA, CD163, oraz chemokina z motywem CC 22 (CCL22)[152]. Doniesiono, że ludzkie egzosomy BM-MSC i egzosomy MSC szpiku kostnego szczęki (JM-MSC) sprzyjają gojeniu się ran skóry [86] i łagodzą dysplazję oskrzelowo-płucną (BPD)[86] poprzez polaryzacja makrofagów M2. MiR-223 zawarty w egzosomach łagodził stan zapalny i przyspieszał gojenie ran poprzez indukcję polaryzacji makrofagów M2. Wspólna hodowla z egzosomami BM-MSC zwiększyła ekspresję miR-223 i zmniejszyła ekspresję białka PBX/zawiązanej homeobox 1 (PKNOX1), ważnego regulatora polaryzacji makrofagów, w makrofagach izolowanych z jednojądrzastych komórek krwi obwodowej ( PBMC). Poza tym, po wspólnej hodowli z egzosomami BM-MSC CD206-dodatnie makrofagi były podwyższone, a inhibitory miR-223 odwracały ten wzrost [85]. W mysim modelu diety wysokotłuszczowej (HFD) niedobór miR-223 zwiększył infiltrację makrofagów M1 i zwiększył produkcję cytokin prozapalnych, ale zmniejszył biomarkery związane z M2-, w tym receptor aktywowany przez proliferatory peroksysomów (PPARy) i arginaza 1(ARG1)[153]. W innym badaniu wyjaśniono, że ludzkie egzosomy UC-MSC również promują aktywację makrofagów M2 i regulują gojenie się ran skóry przez cukrzycę [87]. W porównaniu z egzosomami z niekondycjonowanych UC-MSC, egzosomy z UC-MSC wstępnie kondycjonowanych LPS zawierały wysoki poziom let-7b, łagodził stan zapalny i intensywniej wspomagał gojenie się ran. Egzosomy UC-MSC zmniejszyły białka receptora toll-podobnego 4 (TLR4) i fosfo (p)-p65 niezależnie od wstępnego kondycjonowania LPS. Po leczeniu egzosomów UC-MSC prekondycjonowanych przez LPS, ARG1, marker makrofagowy M2, był zwiększony, a indukowana syntaza tlenku azotu (iNOS), marker makrofagowy M1 – obniżona [88]. Let-7b celuje w TLR4, którego aktywacja prowadzi do aktywacji czynnika jądrowego-kB(NF-kB).Dodatkowo let-7b reguluje w dół ekspresję cyklooksygenazy-2(COX{ {77}}) i cyklina D1 [154]. Wykazano, że egzosomy UC-MSC hamują stan zapalny i sprzyjają gojeniu się ran poprzez indukowanie wydzielania cytokin z makrofagów M2 u szczurów z ciężkim zapaleniem skóry wywołanym oparzeniami poprzez regulację w dół ekspresji TLR4, NF-kB i p-p65 [89]. Wyższy poziom miR-181c zaobserwowano w egzosomach UC-MSC w porównaniu z egzosomami ludzkich fibroblastów skóry (HDF). Poziom ekspresji miR-181c został obniżony w wyniku oparzenia i wzrósł po leczeniu egzosomów UC-MSC w ranie skórnej. Ponadto, traktowanie egzosomów UC-MSC zmniejszało ekspresję TNF i IL-1 oraz zwiększało ekspresję IL-10. Efekty te zostały wzmocnione przez egzosomy pochodzące z miR-181c nadeksprymowanych UC-MSC [88]. W eksperymencie przeprowadzonym w mysich astrocytach poziom ekspresji miR-181c został obniżony przez LPS, ligand receptora TLR4. Nadekspresja miR-181c zwiększała wydzielanie IL-10 indukowane przez LPS[155]. W pierwotnym mikrogleju niedobór tlenu i glukozy (OGD) podwyższył poziom TLR4, podczas gdy miR-181c odwrócił to podwyższenie. MiR-181c również obniżał poziom NF-kB i cytokin prozapalnych, takich jak TNF- , IL-1 i iNOS indukowanych przez OGD [156]. Ponadto stwierdzono, że ludzkie egzosomy MSC indukują polaryzację makrofagów M2, co potwierdza zwiększony stosunek ARG1/iNOS, co prowadzi do złagodzenia stanu zapalnego w cukrzycowej ranie skórnej [89].

Ponadto egzosomy pochodzące z różnych MSC odgrywają również ważną rolę w promowaniu aktywacji makrofagów M2 w innych chorobach zapalnych, a także w ranach skórnych. Stwierdzono, że mysie egzosomy BM-MSC łagodzą stan zapalny w miażdżycy poprzez polaryzację makrofagów M2 in vivo poprzez szlak let-7/grupa o wysokiej mobilności AT-Hook 2(HMGA2)/NF-kB [90]. Wzbogacenie rodziny let-7 stwierdzono w egzosomach BM-MSC, a leczenie egzosomów BM-MSC podwyższyło poziom let-7u myszy ApoE-/- [90]. Zhao i wsp. ujawnili, że mysie egzosomy BM-MSC również osłabiały uszkodzenie mięśnia sercowego niedokrwienno-reperfuzyjne (IR) poprzez polaryzację makrofagów w kierunku fenotypów M2 (iNOS-CD206 plus ) oraz zwiększenie IL-10 i ARG1, które są regulowane przez miR-182 ukierunkowany na TLR4[91]. Doniesiono, że ludzkie egzosomy BM-MSC zmniejszają IBD wywołane przez siarczan sodu (DSS) u myszy poprzez polaryzację makrofagów M2b w sposób zależny od metalotioneiny -2 (MT2A) [92]. Inny raport ujawnił, że mysie egzosomy ESC poprawiły kardiomiopatię poprzez zwiększenie uwalniania makrofagów M2 i IL-10 [157]. Dodatkowo doniesiono, że szczurze egzosomy ASC łagodziły zawał mięśnia sercowego poprzez promowanie polaryzacji makrofagów M2, która jest regulowana przez zwiększenie receptora fosforanowego 1(S1PR1) sfingozyny -1-[93]. Znaczenie osi fosforanu sfingozyny 1-(S1P)/kinazy sfingozyny 1 (SphK1)/S1PR zostało dodatkowo potwierdzone przez wyciszenie S1PR1, które znosiło zmniejszenie apoptozy indukowanej hipoksją przez egzosomy ASC w komórkach H9c2. Podobnie ludzkie egzosomy ASC indukowały markery makrofagów M2 w ludzkich PBMC [94]. Heo i in. wykazali, że ludzkie egzosomy ASC indukują również fenotyp makrofagów M2 poprzez potwierdzenie zwiększonego poziomu czynników transkrypcyjnych (np. przetwornika sygnału i aktywatora transkrypcji 6 (STAT6), czynnik transkrypcyjny B MAF BZIP B (MafB) itp.), co doprowadziło do regulujące działanie immunomodulujące i przeciwzapalne, takie jak zwiększona Treg i cytokiny przeciwzapalne (np. gen stymulujący IL-10 i TNF- -(TSG-6))[94 ]. Mysie egzosomy ASC również indukowały polaryzację makrofagów M2 i zmniejszały stan zapalny białej tkanki tłuszczowej (WAT) u otyłych myszy [96]. Efekty te zależą od czynnika transkrypcyjnego STAT3 w egzosomach ASC. Ponadto makrofagi M2 wykształcone w egzosomach ASC indukowały proliferację samych ASC i wytwarzanie mleczanu z ASC, co dodatkowo promowało beżunie WAT [95]. Potrzebne są jednak dalsze badania, aby zrozumieć szczegółowy mechanizm molekularny regulujący polaryzację makrofagów M2 przez egzosomy MSC.

Ten artykuł pochodzi z Cells 2020, 9, 1157; doi:10.3390/cells9051157 www.mdpi.com/journal/cells