揭秘|免疫细胞来源的细胞外细胞囊泡的功能和治疗应用

2023-04-27

为了维持细胞内稳态并提供宿主防御,免疫系统发展出了细胞间直接接触和可溶性因子的释放等通信途径。细胞外囊泡(EVs)就是传递信息的一种重要介质。EV是由所有活细胞分泌的异质性膜囊泡群,根绝来源和大小分为三大类,其中对外泌体的研究最为集中。


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外泌体和细胞的联系

外泌体可以凭借许多不同的方式,目前的研究推断,可能是通过细胞表面受体与细胞表面结合,或向邻近的细胞传输相关的分子,同时保持附着在目标细胞的表面、胞饮以及与受体细胞之间的内吞等等,与受体细胞相互作用或被其内化。


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外泌体介导的免疫反应


免疫细胞来源的外泌体具有不同的作用,包括免疫刺激和抑制。免疫细胞来源的外泌体可以抑制树突状细胞和T细胞,导致癌症转移,防止同种异体移植物反应和自身免疫。免疫细胞来源的外泌体可以通过激活树突状细胞(dc)和T细胞对病毒感染和肿瘤的免疫反应。


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例如,感染细菌和寄生虫的巨噬细胞可以释放携带病原体相关分子模式(PAMPs)的EV,它可以通过toll样受体(TLR)激活,来增加细胞因子的产生,促进免疫。


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外泌体的治疗应用

1、利用EV来增强免疫反应。与细胞疗法相比,纳米级的外泌体可更好的到达肿瘤部位,并在肿瘤微环境中仍保留抗肿瘤活性,而NK细胞来源外泌体还可以发挥免疫调节作用进而增强免疫细胞的抗肿瘤活性。


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NK和NK-92 Exo中细胞凋亡诱导蛋白的鉴定


2、利用外泌体来抑制免疫反应。DC外泌体的免疫抑制能力,由于中等水平的MHC和共刺激分子,为它们在治疗或预防同种异体移植排斥反应提供了极好的潜力,可以特别应用于器官移植方面。


研究表明,在大鼠肾移植模型中,与自体treg来源的外泌体相比,来自供体treg的外泌体延缓了异体移植排斥反应,并提供了更长的生存期肾移植后的生存。


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注:A组用供体treg源性外泌体治疗(n = 15), B组对照组用PBS治疗(n = 15), C组用B细胞源性外泌体治疗(n = 15), D组用自体treg源性外泌体治疗(n = 15),存活时间(大鼠死亡率)有显著差异(∗P < 0.001)


3、利用EV也可以基因或化疗药物的中性载体或传递载体。外泌体具有极低的免疫原性,可避免RES的吞噬,更有效地穿过许多药物难以穿透的血脑屏障。基于外泌体内源性、生物相容性和多功能特性,外泌体正在成为药物递送系统、免疫治疗和精准治疗的新手段。


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外泌体是天然的细胞介质,有着其他药物载体所不具备的生物相容性优势,拥有比抗体、基因治疗、细胞治疗更为广阔的市场前景和发展潜力。


凤喆凰也将围绕“认知、创新、应用”的科研布局,在生物细胞以及再生医学领域精耕细作,在工程化改造、高效携载递送、提升标准化等多方面实现突破,共同关注细胞药物的发展,为人类应对疾病治疗提供更多的可能性。