Мезенхимальные стромальные/стволовые клетки (МСК) как негематопоэтические стволовые клетки находятся в строме костного мозга и составляют 0,001–0,01% от общего количества ядросодержащих клеток костного мозга. Хотя МСК человека выделяют из жировой ткани, печени, селезенки, тимуса, пуповинной крови, плаценты, уортонова желе, головного мозга, легких, пульпы зуба, небных миндалин, периферической крови и других источников, в основном они присутствуют в костном мозге. МСК не имеют идентичных маркеров, вероятно, из-за видового разнообразия, различных источников тканей и условий культивирования. МСК, полученные из разных источников, сходны по фенотипу, но различаются по функциям.
МСК выполняют свою роль в костном мозге посредством прямых перекрестных взаимодействий между клетками, а также секреции растворимых факторов широкого спектра действия. МСК могут мигрировать в поврежденные ткани и благодаря своей способности к дифференцировке в различные клеточные линии, а также за счет секреции растворимых молекул могут регенерировать эти поврежденные ткани. МСК усиливают ангиогенез и ингибируют фиброз посредством ангиогенных и антифиброзных факторов соответственно.
Экзосомы
Из-за эндосомального происхождения экзосом все они включают мембраносвязанные белки, такие как тетраспанины, MHC-I и MHC-II, белки теплового шока, ГТФазы и белки, участвующие в биогенезе мультивезикулярных телец. Кроме того, в экзосомах были идентифицированы метаболические ферменты.
Определенные белковые компоненты зависят от происхождения экзосом и могут изменяться в зависимости от физиологических изменений. Помимо белков, экзосомы обогащены набором цитокинов, некоторыми липидными рафтами, такими как фосфоглицериды, холестерин, церамиды, жирно-ацильные цепи, а также мРНК, микроРНК, некодирующие РНК, тРНК, рРНК и редко ДНК.
Терапевтический эффект экзосом, полученных из МСК
Мезенхимальные стволовые клетки улучшают восстановление поврежденных тканей, а также модулируют иммунные реакции.
Таким образом, выделение и идентификация экзосом из культуральных сред МСК сделали их популярным выбором для бесклеточной терапии в исследованиях и клинических испытаниях, которые могут иметь клиническое применение в ближайшем будущем. Внутривенная инъекция экзосом, секретируемых из МСК пуповины человека, оказывает поддерживающее воздействие на потерю веса и не оказывают вредного воздействия на функцию почек или печени. Эти экзосомы (MSC-DE) также обладают антиапоптозным и противовоспалительным действием, противодействуют ремоделированию сердца, регенерации сердца, неоваскуляризации и противососудистому ремоделированию сердечно-сосудистой системы. MSC-EV предохраняют сердечную ткань от ишемического повреждения посредством эффектов, способствующих ангиогенезу. Кроме того, экзосомы, полученные из МСК, уменьшают повреждение ишемии/реперфузии миокарда на мышиных моделях. Экзосомы, полученные из BM-MSC, предохраняют почки от ишемически-реперфузионного повреждения со снижением воспалительных реакций и апоптоза у крыс. Экзосомы, обогащенные микроРНК, вероятно, играют решающую роль в клеточных функциях, таких как гомеостаз и кроветворение.
Исследования последних лет показывают, что экзосомы МСК могут играть ключевую роль в регенерации и ремонте поврежденных тканей, а также в модуляции иммунных ответов. Экзосомы способны переносить различные биомолекулы, такие как микроРНК и белки, которые могут регулировать функции приемник-клеток и участвовать во многих физиологических и патологических процессах. Представленный обзор подчеркивает потенциал экзосом в качестве инструмента для разработки новых стратегий бесклеточной терапии в ряде клинических приложений, включая кардиопротекцию, нефропротекцию, а также в лечении нейродегенеративных заболеваний и наружных повреждений кожи. В заключение, экзосомы МСК открывают новые горизонты в бесклеточной терапии, обещая более эффективные и безопасные методы лечения различных заболеваний.
