引言
日前,《Conquer Aging Or Die Trying》播客深度专访了82岁的抗衰老先驱Kenneth。如今82岁的他,自信的宣称自己的生理年龄只有18岁。在抗衰老的道路上,他除了通过改变饮食之外,还采用了多种前沿的抗衰老策略,其中就包括了外泌体疗法。
外泌体作为一种细胞外囊泡(EVs),近年来在在众多抗衰老策略中崭露头角,成为最具潜力的方向之一。今天我们就通过文献,为大家阐述这种细胞外囊泡是如何帮忙人们对抗衰老的。
最新文献表明:
(1)EVs通过调节免疫反应、增强组织修复、和促进细胞外基质的稳态等多种机制来抗衰。
(2)通过利用Evs相关工程化技术、靶向递送系统以及与现有抗衰老干预措施的组合策略的进步,基于EVs的疗法有望成为再生医学和延长寿命的新方法。
目前,衰老相关疾病已成为公共卫生领域的重大挑战。传统疗法多局限于症状管理,无法从根源上逆转衰老进程。
近年来,纳米级的细胞外囊泡(EVs),正成为抗衰老领域的新星,它们携带生物活性物质,在细胞间传递信息,调控衰老进程。近期,《Journal of Controlled Release》杂志发表综述,系统阐述了Evs抗衰老的作用机制和潜在应用价值。
什么是细胞外囊泡?
细胞外囊泡(EVs)是细胞分泌的纳米级膜结构,,可携带蛋白质、脂质和核酸等生物活性分子,是细胞间通讯的关键媒介。
在衰老研究中,科学家发现细胞外囊泡具有“双刃剑”特性:一方面,衰老细胞分泌的囊泡可能传递有害分子加速衰老;另一方面,年轻干细胞来源的囊泡又能递送治疗性物质实现组织修复[1]。
图片来自文献[2]
细胞外囊泡对抗多系统衰老的作用机制
细胞外囊泡(EVs)可通过不同机制对不同器官系统发挥抗衰老作用,主要包括以下几个方面[1]:
图片来自文献1
细胞外囊泡对抗衰老的机制:
1、皮肤:皮肤老化是衰老外在最明显的表现,皮肤老化的特点是胶原蛋白减少、氧化应激和慢性炎症。EVs可增强胶原蛋白合成,稳定细胞外环境(ECM)并调节基质金属蛋白酶(MMP),从而促进ECM重塑。
细胞外囊泡还通过传递抗氧化酶和抑制衰老标志物来减少氧化应激,从而促进皮肤弹性和减少皱纹。它们的抗炎特性通过调节 NF-κB 和 mTOR 等途径进一步使皮肤恢复活力。
2. 大脑:大脑衰老涉及氧化应激、慢性炎症和蛋白质聚集,导致认知能力下降。EVs通过递送超氧化物歧化酶 (SOD) 等抗氧化剂、通过递送miRNA减少神经炎症以及调节信号通路(包括 NF-κB 和 mTOR)来抵消这些影响。通过增强突触可塑性并防止淀粉样蛋白-β 等有害蛋白质的积累,EVs支持神经元健康并改善记忆和认知功能。
3. 心血管系统:心血管系统的衰老与内皮功能障碍、慢性炎症和氧化损伤有关。EVs 通过刺激一氧化氮(NO)的产生、减少血管炎症和输送抗氧化酶来减轻活性氧(ROS)来改善内皮功能。它们还通过VEGF等生长因子促进血管修复和血管生成,支持血管健康和活性。
4. 呼吸系统:肺部会经历与衰老相关的顺应性下降、炎症和氧化损伤。EVs可减少炎症细胞因子,包括 IL-6 和 TNF-α,提供抗氧化剂以降低 ROS 水平,并通过 VEGF 等生长因子促进肺部修复。这些作用可以保持肺部弹性和功能,预防慢性阻塞性肺病(COPD)等年龄相关疾病。
5. 肌肉骨骼系统:肌肉骨骼系统的衰老表现为肌肉质量下降、骨密度降低和软骨退化。EVs提供抗炎分子以保护软骨,降低肌肉和骨骼中的ROS水平,并通过IGF-1和骨形态发生蛋白-2(BMP-2)等生长因子促进再生。这些机制支持肌肉骨骼的完整性和活动性。
6. 此外,Evs对眼睛,肝脏,消化系统等全身器官系统都具有不同程度的抗衰老疗效。
Evs抗衰老具体应用案例
案例一:改善皮肤衰老
一项临床研究[3]揭示了人间充质干细胞外泌体在治疗皮肤衰老方面的巨大能力及潜力。该试验进行了一项为期12周的前瞻性、随机性对比研究。28名受试者在间隔为3周的三个治疗过程中接受治疗,并在最后一次治疗后进行了为期6周的随访。在每次治疗过程中,外泌体施用于面部的一侧,而正常生理盐水治疗被用作对照。
结果可以明显看出外泌体治疗后,治疗组皮肤胶原蛋白和弹性纤维得以沉积,从临床效果上表现为皮肤紧实与 皱纹减少。
图片来自文献[3]
案例二:改善大脑衰老
阿尔茨海默病(AD)是大脑衰老的一种表现。2023年,上海瑞金医院进行的1项临床试验(NCT04388982)利用鼻喷间充质干细胞外泌体(ahaMSCs-Exos)治疗轻中度AD患者,中剂量组ADAS-cog评分改善2.33分,MoCA-B评分提升2.38分,且无严重不良反应[4]。
案例三:联合应用/修饰加工以增强疗效
目前,单一应用Evs的抗衰老疗效有限,研究人员正在不断探索联合应用/修饰加工方法。例如,通过与传统抗衰药物组合/将治疗剂直接负载到Evs,这些方法旨在针对特定的衰老相关途径,提高细胞恢复力,并解决氧化应激和组织降解等挑战。
图片来自文献[2]
小结
细胞外囊泡以其独特的细胞间通讯能力,正成为抗衰老领域的新兴治疗策略。从改善皮肤老化到延缓系统衰老,从动物实验到临床探索,这些天然的纳米信使正在改写我们对衰老进程的认知。随着工程化改造技术的突破和标准化生产的实现,细胞外囊泡有望为人类实现“健康衰老”提供全新解决方案,让我们老而不衰的愿景不再遥远!
参考文献:
[1] Yoon H, Jo J, Hyun H, et al. Extracellular vesicle as therapeutic agents in anti-aging: Mechanistic insights and future potential. J Control Release. 2025;383:113796. doi:10.1016/j.jconrel.2025.113796
[2] Karnas E, Dudek P, Zuba-Surma EK. Stem cell- derived extracellular vesicles as new tools in regenerative medicine - Immunomodulatory role and future perspectives. Front Immunol. 2023;14:1120175. Published 2023 Jan 24. doi:10.3389/fimmu.2023.1120175
[3] Park, Gyeong-Hun et al. “Efficacy of combined treatment with human adipose tissue stem cell-derived exosome-containing solution and microneedling for facial skin aging: A 12-week prospective, randomized, split-face study.” Journal of cosmetic dermatology, 10.1111/jocd.15872. 28 Jun. 2023, doi:10.1111/jocd.15872
[4] Xie X, Song Q, Dai C, et al. Clinical safety and efficacy of allogenic human adipose mesenchymal stromal cells-derived exosomes in patients with mild to moderate Alzheimer’s disease: a phase I/II clinical trial[J]. General Psychiatry, 2023, 36(5): e101143.
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