Exozómy odvodené z mezenchymálnych kmeňových/stromálnych buniek 1. časť

Prosím kontaktujteoscar.xiao@wecistanche.comPre viac informácií

Abstrakt:Exozómy sú vezikuly nano veľkosti, ktoré slúžia ako mediátory pre komunikáciu medzi bunkami. Vďaka svojim jedinečným zloženiam nukleových kyselín, proteínov a lipidov, ktoré odrážajú charakteristiky produkčných buniek, môžu byť exozómy použité ako bezbunkové terapeutiká. Spomedzi exozómov pochádzajúcich z rôzneho bunkového pôvodu si veľkú pozornosť získali exozómy odvodené z mezenchymálnych kmeňových buniek (MSC-exozómy) vďaka svojim imunomodulačným a regeneračným funkciám. Mnohé štúdie skutočne preukázali protizápalové účinky, účinky proti starnutiu a hojenie rán exozómov MSC v rôznych modeloch in vitro a in vivo. Nedávne pokroky v oblasti biológie exozómov navyše umožnili vývoj špecifických smerníc a metód kontroly kvality, ktoré v konečnom dôsledku povedú ku klinickej aplikácii exozómov. Tento prehľad zdôrazňuje nedávne štúdie, ktoré skúmajú terapeutický potenciál exozómov MSC a relevantný spôsob účinku pri kožných ochoreniach, ako aj opatrenia na kontrolu kvality potrebné na vývoj terapeutík odvodených od exozómov.

Ak chcete vedieť viac, kliknite sem

Kľúčové slová:proti starnutiu; protizápalové; rast vlasov; imunomodulácia; mezenchymálne kmeňové bunky (MSC); MSC-exozómy; kožná bariéra; terapeutiká; regeneračná estetika; hojenie rán

1. Úvod

Objav extracelulárnych vezikúl (EV) alebo exozómov sa datuje do 40. rokov 20. storočia a tieto drobné vezikuly boli dlho ignorované ako bunkové odpadkové koše [1-3]. Významnú pozornosť začali priťahovať až okolo polovice-2000 rokov po opätovnom objavení exozómov ako poslov pre komunikáciu medzi bunkami [1,{7}}]. Nie je prehnané povedať, že sme na úsvite éry exozómov. V rokoch 2018 a 2019 bolo v PubMed ročne viac ako tri tisíc publikácií o EV alebo exozómoch a súvisiacich témach[1].extrakt z cistanche tubulosaPreteky smerom ku komercializácii terapeutík založených na exozómoch sa už začali [7-10]. Štyri najlepšie začínajúce exozómové spoločnosti, Codiak Biosciences, Exosome Diagnostics, Evox Therapeutics a ExoCoBio, získali približne 386,2 milióna dolárov ako investorské financovanie [8]. Okrem toho bolo uzavretých niekoľko veľkých obchodov medzi exosome start-upmi a veľkými farmaceutickými spoločnosťami [10].

Exozómy sú nano-veľké extracelulárne vezikuly (EV), ktoré uvoľňujú takmer všetky eukaryotické bunky [11]. Vo všeobecnosti sa ich veľkosť pohybuje od 30 nM do 200 nM. Dve ďalšie subpopulácie EV sú mikrovezikuly (100-1000 nM) a apoptotické telieska (500-2000 nM)[12-14]. Exozómy odvodené z kmeňových buniek majú atraktívny terapeutický potenciál v niekoľkých aspektoch [15]. Zistilo sa, že spôsob účinku (MoA) pre terapeutické účinky kmeňových buniek sú hlavne parakrinné účinky sprostredkované faktormi vylučovanými z kmeňových buniek [6,16]. Medzi časťami sekrétu kmeňových buniek sa uvádza, že exozómy hrajú hlavnú úlohu v parakrinných účinkoch [16-18]. Mezenchymálne kmeňové/stromálne bunky (MSC) sú najvýhodnejším zdrojom terapeutických exozómov, pretože samotné MSC sa zdajú byť bezpečné na základe obrovského množstva klinických údajov za posledné desaťročie [15]. Okrem toho môžu byť exozómy odvodené od MSC (exozómy MSC) sterilizované filtráciou a vyrobené ako bežný produkt, zatiaľ čo samotné MSC nie. Okrem toho sa MSC-exozómy považujú za bez problémov s bezpečnosťou v kontexte bunkovej terapie, ako je tumorigénny potenciál pri podávaní buniek [19,20].cistanche tubulosa recenzieExozómy MSC sa skutočne použili ako alternatívy k MSC pre nové bezbunkové terapeutické stratégie v rôznych modeloch chorôb vrátane neurologických, kardiovaskulárnych, imunitných, renálnych, muskuloskeletálnych, pečeňových, respiračných, očných a kožných chorôb, ako aj rakoviny. [15,17,19,21,22].

2. MSC ako zdroje exozómov

MSC majú schopnosť samoobnovy (t. j. môžu sami generovať viac MSC), ako aj diferenciačný (do iných typov buniek) potenciál [23]. MSC možno získať z celého radu tkanív a telesných tekutín, ako je tukové tkanivo, kostná dreň (BM), zubná dreň, synoviálna tekutina (SF), plodová voda (AF), placenta (PL), pupočná šnúra (UC), pupočníková krv (UCB) a Whartonova želé (WJ) [24]. MSC môžu byť tiež odvodené z embryonálnych kmeňových buniek (ESC) alebo indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (iPSC) [25-27]. MSC sú v závislosti od svojho pôvodu schopné diferencovať sa na rôzne typy buniek vrátane adipocytov, chondrocytov, osteoblastov a myocytov [28]. Okrem toho majú MSC imunomodulačné vlastnosti na reguláciu rôznych buniek zapojených do imunitných reakcií, ako sú dendritické bunky (DC), lymfocyty, makrofágy, žírne bunky, neutrofily a prirodzené zabíjačské (NK) bunky [24]. Na tomto základe boli MSC v posledných desaťročiach zdôrazňované ako silné bunkové terapeutiká pre rôzne choroby.

Vačka Cistanche proti starnutiu

V hlásených predklinických štúdiách MSC-exozómov boli MSC izolované z rôznych tkanív/buniek v nasledujúcom poradí: BM (51 percent), umbilikálne/placentárne tkanivá (23 percent), tukové tkanivo (13 percent), odvodené z ESC alebo iPSC (8 percent) a iní (5 percent)[29]. Pretože vlastnosti a funkčnosť MSC závisia od ich pôvodu, je zrejmé, že vlastnosti a funkčnosť exozómov MSC sa líšia podľa pôvodu MSC. Porovnávacie štúdie MSC-exozómov podľa ich tkanivového pôvodu sú však stále obmedzené a iba niekoľko správ porovnávalo rôzne MSC-exozómy v rámci tej istej štúdie (tabuľka 1)[30-35]:(1)ľudské tukové tkanivo- odvodené MSC(ASC)-exozómy vykazovali vyššiu aktivitu neprilyzínu, enzýmu degradujúceho amyloidný (A)peptid v mozgu, potom MSC-exozómy ľudskej kostnej drene (BM-MSC), čo naznačuje terapeutický význam ASC-exozómov pri Alzheimerovej chorobe [30]; (2) ľudské BM-MSC-EV a Wharton'sjelly MSC(WJ-MSC)-EV znížili proliferáciu buniek a vyvolali apoptózu, zatiaľ čo ASC-EV zvýšili proliferáciu buniek a nemali žiadny apoptotický účinok v bunkách glioblastómu U87MG [31 ]. Účinky MSC-exozómov na rakovinové bunky sú však kontroverzné [36]. Napríklad sa uvádza, že ASC-exozómy majú protirakovinovú aktivitu na rakovinu prostaty in vitro aj in vivo[37];(3) exozómy MSC(MSC) a BM-MSC-exozómy ľudskej menštruačnej tekutiny podporovali rast neuritov. v kortikálnych a senzorických neurónoch, zatiaľ čo ľudské chorionové MSC-exozómy a UC-MSC-exozómy nie.cistanche UKTo naznačuje, že vhodný výber zdrojov MSC môže byť nevyhnutný na liečbu neurodegeneratívnych ochorení [32]; (4) exozómy ľudského iPSC MSC (MSC) a exozómy synoviálnej membrány MSC (SM-MSC) oba zmiernili osteoartritídu (OA) na myšom modeli, ale MSC-exozómy mali lepší terapeutický účinok v porovnaní s SM-MSC-exozómami [33];(5)štúdia porovnávajúca

psie MSC uviedli, že BM-MSC uvoľnili vyššiu hladinu sekretómu vrátane exozómov ako ASC [34]; a (6) MSC z ľudskej plodovej vody (AF-MSC) uvoľnili vyššie množstvo exozómov ako BM-MSC [35]. Je však ťažké priamo porovnávať výsledky medzi vyššie uvedenými štúdiami, pretože sa neuskutočnili porovnateľnými procesmi alebo metódami izolácie, charakterizácie a hodnotenia účinnosti pre exozómy. Okrem toho variácie od rôznych darcov alebo metódy prípravy MSC zostávajú významnou výzvou [38,39]. Napriek tomu sa navrhuje, že MSC-exozómy môžu vykazovať rôzne vlastnosti a účinnosti v závislosti od pôvodu MSC. Preto by sa pri špecifických klinických aplikáciách mali zvážiť biologické rozdiely, ako je pôvod MSC a účinnosť ich exozómov.

3. Kontrola kvality EV pre vývoj terapeutických EV

Na vývoj terapeutík na báze EV je dôležité vyrábať EV klinického stupňa s procesom v súlade so správnou výrobnou praxou (GMP) a kontrolou kvality (QC)[40-42]. Vhodné QC je tiež dôležité pre reprodukovateľné štúdie v akademickom prostredí. Medzinárodná spoločnosť pre extracelulárne vezikuly (ISEV) nedávno navrhla sériu minimálnych informácií pre štúdium extracelulárnych vezikúl (MISEV), dokončenú ako MISEV2018[43-45]. Kórejské ministerstvo pre bezpečnosť potravín a liečiv (MFDS) zverejnilo prvé odporúčanie na svete pre produkty terapie EV s názvom Usmernenie o kvalite, neklinickom a klinickom hodnotení produktov terapie extracelulárnych vezikúl [46. Ako je uvedené v tabuľke 2, väčšina kritérií v týchto usmerneniach je podobná[1] a už boli aplikované v nastaveniach SVP [42, A7,48]. Rutinné kritériá kontroly kvality zahŕňajú určenie množstva, veľkosti, identity a čistoty EV.

Keďže tieto metódy nedokážu rozlíšiť EV od častíc bez EV, odporúča sa porovnať výsledky z týchto metód s výsledkami z TEM, AFM alebo iných mikroskopických pozorovaní.2 Odporúča sa aj porovnanie s výsledkami z kvantifikačných metód, ako je napríklad kvantifikácia proteínov. Skratky: AF4, viacuhlový rozptyl svetla spojený s frakcionáciou s asymetrickým tokom poľa a toku; AFM, mikroskopia atómovej sily; DLS, dynamický rozptyl svetla; FCM, prietoková cytometria; FCS, fluorescenčná korelačná spektroskopia; ISEV, Medzinárodná spoločnosť pre extracelulárne vezikuly; LAL, Limulus amebocytový lyzát; MoA, spôsob účinku; MFDS, Ministerstvo pre bezpečnosť potravín a liečiv; NTA, analýza sledovania nanočastíc; RPS, odporové snímanie impulzov; WB, Western blotting.

3.1.EV Množstvo a Veľkosť

Smernice MISEV2018 aj usmernenia MFDS odporúčajú použiť aspoň dve rôzne metódy na určenie množstva EV [45,46]. Kvantifikácia EV sa dá dosiahnuť meraním celkového množstva proteínov, lipidov alebo RNA, pretože EV pozostávajú zo všetkých týchto molekúl. Tieto metódy však neposkytujú informácie o počte častíc EV. Na meranie počtu a veľkosti častíc je k dispozícii niekoľko metód vrátane analýzy sledovania nanočastíc (NTA), odporového snímania impulzov (RPS) a dynamického rozptylu svetla (DLS). Najpoužívanejšou metódou je NTA [42,47-53]. NTA určuje počet a veľkosť častíc sledovaním Brownovho pohybu jednotlivých častíc vo vodnom roztoku [54]. NTA však trpí nízkym rozlíšením polydispergovaných vzoriek a veľkými variáciami, ako sú variácie medzi zariadeniami, medzi testami a medzi jednotlivými a medzi jednotlivcami [55-57]. Okrem toho NTA neodlišuje EV od iných nanočastíc, ako sú proteínové agregáty.cistanche wirkungNedávno boli zavedené nástroje na fluorescenčnú NTA na detekciu fluorescenčne značených EV so špecifickými protilátkami [58]. Kvantifikácia EV však zostáva mimoriadne náročná. Každoročne sa zavádzajú nové technológie a prístroje, najmä počas konferencie ISEV, ako napríklad nanoflow cytometria 59,60], priama stochastická optická rekonštrukčná mikroskopia [61], ExoCounter s technológiou optického disku [62] a zobrazovacia prietoková cytometria [63]. . Aj keď vývoj nástrojov plne kompatibilných s GMP bude nejaký čas trvať, očakáva sa, že veľké pokroky v metodológiách na kvantifikáciu EV budú v blízkej budúcnosti viesť k prekonaniu súčasných prekážok.

3.2. Identita EV

Uvádza sa, že s EV sú spojené rôzne proteíny, najmä exozómy, vrátane tetraspanínov (CD9, CD63 a CD81), annexinov, Flotillínu a ALG-2-interagujúceho proteínu X (Alix) a génu 101 náchylnosti na nádory (TSG101)proteín [45,64]. Proteíny ako CD9, CD63, CD81, TSG101 a Alix sa odporúčajú ako špecifické markery pre exozómy, pretože je známe, že sú vysoko obohatené o exozómy v porovnaní s pôvodnými bunkami [45,{13}}]. Okrem toho, pretože Alix a TSG101 sa podieľajú na tvorbe multivezikulárnych teliesok (MVB), prítomnosť týchto proteínov je nevyhnutná na podporu endocytického pôvodu exozómov |43,45,64]. Pre QC sa odporúčajú aspoň semikvantitatívne metódy na detekciu týchto proteínov v exozómoch [46]. Enzýmová imunoanalýza (ELISA) a prietoková cytometrická analýza sú vhodné pre zariadenia vyhovujúce GMP aj pre všeobecné akademické laboratóriá. Hoci sa Western blotting široko používa v akademických laboratóriách, táto metóda je obmedzená nedostatkom vhodnej kvantifikácie a validácie metódy [67].

3.3.EV Čistota

Čistota EV je tiež kritickým kritériom pre kontrolu kvality. Jednoduchou metódou monitorovania čistoty EV je stanovenie pomerov častice k proteínu, proteínu k lipidu alebo RNA k časticiam [45]. Neprítomnosť intracelulárnych proteínov, ako sú históny, lamin A/C, GRP94 (tj HSP90B1), GM130 (tj GOLGA2) a cytochróm C (tj CYC1), je ďalším dôležitým kritériom na určenie čistoty EVsorexozómov, pretože tieto proteíny nie sú obohatené o exozómy kvôli ich striktnej bunkovej lokalizácii [43,45]. Nečistoty z procesu bunkovej kultivácie vrátane antibiotík a séra by sa tiež mali analyzovať, aby sa monitorovalo odstránenie potenciálne nebezpečných látok [46]. Každá šarža EV by mala byť kvalifikovaná rutinnou kontrolou kvality pred použitím na terapeutické účely alebo funkčné testy, dokonca aj v akademických laboratóriách, aby sa zabezpečila reprodukovateľnosť.

3.4. Testy účinnosti

Testy účinnosti sú najdôležitejším kritériom OC na predpovedanie účinnosti EV in vivo. Regulačné orgány, ako je US Food and Drug Administration (FDA), odporúčajú používať vhodné testy účinnosti pre produkty bunkovej a génovej terapie [68]. MISEV2018 a usmernenia MFDS tiež odporúčajú zahrnúť testy účinnosti pre EV QC [45,46]. Sila je definovaná ako „špecifická schopnosť alebo kapacita produktu, ako je indikované príslušnými laboratórnymi testami alebo primerane kontrolovanými klinickými údajmi získanými pri podávaní produktu zamýšľaným spôsobom, dosiahnuť daný výsledok“[68]. Bolo publikovaných mnoho biologických a biochemických testov na preukázanie účinnosti EV alebo exozómov [69,70]. Keďže kvantifikácia EV zostáva náročná, vytvorenie vhodného testu účinnosti by bolo neoceniteľným nástrojom na monitorovanie konzistencie medzi jednotlivými šaržami a určenie dávky EV [71]. Hoci ideálne testy účinnosti by mali predstavovať MoA, je ťažké nastaviť vhodný test účinnosti s jednotlivými biochemickými alebo izolovanými testami na bunkách kvôli ťažkostiam pri identifikácii jednotlivých bioaktívnych látok v komplexnom náklade EV. Napríklad je ťažké napodobniť komplexné imunitné reakcie in vivo pomocou in vitro bunkových testov [70-73].

4. Protizápalové a imunomodulačné MSC-exozómy

Imunitné bunky vylučujú rozpustné faktory, ako sú zápalové cytokíny a mediátory, ktoré môžu prispieť v prípade zápalu [74,75]. Najmä prozápalové cytokíny, vrátane tumor nekrotizujúceho faktora (TNF)-x, interleukínu (IL)-6 a IL-1, sú produkované hlavne aktivovanými makrofágmi. Tieto cytokíny hrajú dôležitú úlohu pri upregulácii zápalových reakcií, ako je aktivácia makrofágov a nábor ďalších imunitných buniek [74,75]. Naproti tomu protizápalové cytokíny sú produkované regulačnými T bunkami (Tregs), pomocnými T (Th)2 bunkami, alternatívne aktivovanými makrofágmi a monocytmi, ktoré kontrolujú zápalové reakcie a imunitu 75,76]. Medzi hlavné protizápalové cytokíny patrí agonista receptora 1L-1 (1L-1RA), 1L-4, IL-10 a transformujúci rastový faktor (TGF)- [76].citrusové bioflavonoidyTieto cytokíny inhibujú odpovede Th1l a produkciu prozápalových cytokínov [76].

Zápal je mechanizmus vrodenej imunity v reakcii na škodlivé stimuly, vrátane patogénov, poškodených buniek alebo dráždivých látok, a typicky sa prejavuje ako teplo, bolesť, začervenanie, opuch a strata funkcie [77]. Nekontrolované chronické zápalové reakcie sú spojené s rôznymi zápalovými ochoreniami, ako je alergia, astma, autoimunitné ochorenia, zápalové ochorenie čriev (IBD), OA, ateroskleróza a hepatitída [77-79]. Okrem toho mnohí vedci v súčasnosti považujú zápal za hlavnú príčinu väčšiny chronických ochorení, ako sú srdcový infarkt, mŕtvica, cukrovka 2. typu, Alzheimerova choroba a dokonca rakovina [80,81]. Preto je regulácia zápalu dôležitým terapeutickým cieľom pri liečbe zápalových ochorení. Bolo preukázané, že MSC majú vlastnosť vnútorných imunosupresívnych schopností zmierniť zápal a imunitné reakcie [82]. MSC-exozómy môžu byť vynikajúcou alternatívou k MSC bunkovej terapii, pretože MSC-exozómy majú podobné biologické funkcie ako pôvodné bunky, pričom sú stabilnejšie a majú nižšiu imunogenicitu v porovnaní s ich pôvodnými bunkami [83]. V skutočnosti boli protizápalové a imunomodulačné funkcie exozómov MSC rozsiahle opísané (tabuľka 3) [21, 84-151].

4.1.Polarizácia makrofágov

Hromadia sa dôkazy, že MSC-exozómy podporujú polarizáciu makrofágov od M1 k M2. Ml makrofágy sú charakterizované expresiou širokého spektra prozápalových cytokínov a chemokínov, ako sú IL-1, IL-12 a TNF-. Naproti tomu fenotyp makrofágov M2 je indukovaný cytokínmi Th2 a vedie k sekrécii protizápalových faktorov, ako sú IL{10}} a TGF-, a markerov M2, ako sú IL{13}}RA, CD163, a chemokín 22 s motívom CC (CCL22)[152]. Bolo hlásené, že ľudské exozómy BM-MSC a MSC (JM-MSC)-exozómy kostnej drene čeľuste podporujú hojenie kožných rán [86] a zlepšujú bronchopulmonálnu dyspláziu (BPD)[86] prostredníctvom polarizácia makrofágov M2. MiR-223 obsiahnutý v exozómoch zmiernil zápal a urýchlil hojenie rán indukciou polarizácie makrofágov M2. Spoločná kultivácia s BM-MSC-exozómami zvýšila expresiu miR-223 a znížila expresiu PBX/uzlového homeoboxu 1 (PKNOX1) proteínu, dôležitého regulátora polarizácie makrofágov, v makrofágoch izolovaných z mononukleárnych buniek periférnej krvi ( PBMC). Okrem toho, po kokultivácii s exozómami BM-MSC boli CD206-pozitívne makrofágy zvýšené a miR-223 inhibítory toto zvýšenie zvrátili [85]. V myšom modeli s vysokotučnou diétou (HFD) deficit miR-223 zvýšil infiltráciu makrofágu M1 a zvýšil produkciu prozápalových cytokínov, ale znížil M2-súvisiace biomarkery vrátane receptora aktivovaného peroxizómovým proliferátorom (PPARy) a argináza 1 (ARG1)[153]. Ďalšia štúdia objasnila, že ľudské UC-MSC-exozómy tiež podporujú aktiváciu makrofágov M2 a regulujú hojenie diabetických kožných rán [87]. V porovnaní s tými z nekondicionovaných UC-MSC obsahovali exozómy z UC-MSC predpripravených LPS vysokú hladinu let{56}}b, zmierňovali zápal a intenzívnejšie podporovali hojenie rán. UC-MSC-exozómy znížili toll-like receptor 4 (TLR4) a fosfo (p)-p65 proteíny bez ohľadu na predkondicionovanie LPS. Po ošetrení LPS predkondicionovaných UC-MSC-exozómov sa ARG1, makrofágový marker M2, zvýšil a indukovateľná syntáza oxidu dusnatého (iNOS), makrofágový marker M1, sa znížila [88]. Let-7b sa zameriava na TLR4, ktorého aktivácia vedie k aktivácii jadrového faktora-kB(NF-kB). Okrem toho nech-7b znižuje expresiu cyklooxygenázy-2(COX{ {77}}) a proteíny cyklínu D1 [154]. Zistilo sa, že UC-MSC-exozómy potláčajú zápal a podporujú hojenie rán indukciou sekrécie cytokínov z M2 makrofágov u potkanov s ťažkým zápalom kože vyvolaným popáleninami prostredníctvom downregulácie expresie TLR4, NF-KB a p-p65 [89]. Vyššia hladina miR-181c bola pozorovaná v UC-MSC-exozómoch v porovnaní s exozómami ľudských dermálnych fibroblastov (HDF). Úroveň expresie miR-181c bola znížená popálením a bola zvýšená po liečbe UC-MSC-exozómov v kožnej rane. Okrem toho liečba UC-MSC-exozómov znížila expresiu TNF- a IL-1 a zvýšila expresiu IL{100}}. Tieto účinky boli posilnené exozómami odvodenými z miR{101}}c-nadmerne exprimovaných UC-MSC [88]. V experimente uskutočnenom na myších astrocytoch bola hladina expresie miR{105}}c znížená LPS, ligandom receptora TLR4. Nadmerná expresia miR{107}}c zvýšila sekréciu IL{108}} indukovanú LPS[155]. V primárnych mikrogliách, kyslíkovo-glukózová deprivácia (OGD) upregulovala TLR4, zatiaľ čo miR-181c zvrátila túto upreguláciu. MiR-181c tiež downreguloval NF-kB a prozápalové cytokíny, ako sú TNF-, IL-1 a iNOS indukované OGD[156]. Okrem toho sa zistilo, že ľudské MSC-exozómy indukovali polarizáciu makrofágov M2, čo bolo potvrdené zvýšeným pomerom ARG1/iNOS, čo viedlo k zmierneniu zápalu v diabetickej kožnej rane [89].

Okrem toho exozómy odvodené z rôznych MSC tiež hrajú dôležitú úlohu pri podpore aktivácie M2 makrofágov pri iných zápalových ochoreniach, ako aj pri kožných ranách. Zistilo sa, že myšacie BM-MSC-exozómy zmierňujú zápal pri ateroskleróze prostredníctvom polarizácie makrofágov M2 in vivo prostredníctvom let{4}}/high mobility group AT-Hook 2(HMGA2)/NF-kB dráhy [90]. Obohatenie rodiny let{10}} sa zistilo v BM-MSC-exozómoch a liečba BM-MSC-exozómov upregulovala hladinu let{15}}u ApoE-/-myší [90]. Zhao et al. odhalili, že myšacie BM-MSC-exozómy tiež zoslabili ischemicko-reperfúzne (IR) poškodenie myokardu prostredníctvom polarizujúcich makrofágov smerom k fenotypom M2 (iNOS-CD206 plus) a zvýšením IL-10 a ARG1, ktoré sú regulované miR-182 zacielenie na TLR4[91]. Bolo hlásené, že ľudské BM-MSC-exozómy znižujú IBD indukované síranom sodným (DSS) u myší prostredníctvom polarizácie makrofágov M2b spôsobom závislým od metalotioneínu-2 (MT2A) [92]. Ďalšia správa odhalila, že myšie ESC-exozómy zlepšili kardiomyopatiu zvýšením M2 makrofágov a uvoľňovaním IL-10 [157]. Okrem toho bolo hlásené, že potkanie ASC-exozómy zlepšili infarkt myokardu podporou polarizácie makrofágov M2, ktorá je regulovaná zvýšením sfingozín-1-fosfátového receptora 1 (S1PR1)[93]. Dôležitosť osi sfingozín 1-fosfát (S1P)/sfingozínkináza 1 (SphK1)/S1PR bola ďalej potvrdená umlčaním S1PR1, čím sa zrušilo zníženie hypoxiou indukovanej apoptózy prostredníctvom ASC-exozómov v bunkách H9c2. Podobne ľudské ASC-exozómy indukovali markery M2 makrofágov v ľudských PBMC [94]. Heo a spol. odhalili, že ľudské ASC-exozómy tiež indukujú fenotyp makrofágov M2 potvrdením zvýšenej hladiny transkripčných faktorov (napr. prevodník signálu a aktivátor transkripcie 6 (STAT6), transkripčný faktor MAF BZIP B (MafB) atď.), čo viedlo k regulácia imunomodulačných a protizápalových účinkov, ako sú zvýšené Tregs a protizápalové cytokíny (napr. IL-10 a TNF- -stimulovaný gén-6(TSG-6))[94 ]. Myšie ASC-exozómy tiež indukovali polarizáciu makrofágov M2 a redukovali zápal bielych tukových tkanív (WAT) u obéznych myší [96]. Tieto účinky sú závislé od transkripčného faktora, STAT3, v ASC-exozómoch. Okrem toho makrofágy M2 edukované ASC exozómami indukovali proliferáciu samotných ASC a produkciu laktátu z ASC, čo ďalej podporovalo vznik WAT [95]. Na pochopenie podrobného základného molekulárneho mechanizmu na reguláciu polarizácie makrofágov M2 pomocou MSC-exozómov sú však potrebné ďalšie štúdie.

Tento článok je extrahovaný z Cells 2020, 9, 1157; doi:10.3390/cells9051157 www.mdpi.com/journal/cells