【外泌体】调节皮肤抗衰老
2025-06-27 14:30


外泌体(extracellular vesicles, EVs)是由多种细胞产生并释放到细胞外的小型囊泡,其直径范围通常在30-150纳米之间。这些囊泡内部携带着丰富的生物活性物质,包括蛋白质、核酸和糖脂等,这些物质对周围细胞和组织的生物学过程具有重要的调节和影响作用。

研究已经证实,外泌体在美容抗衰领域具有多重潜力。由于它们能够携带来源细胞的多种生物活性分子,外泌体在调节肌肤细胞功能、促进细胞再生和修复等方面展现出显著的效果。这种特性使得外泌体成为美容领域研究的热点,为开发新型抗衰老产品提供了新的思路和方向。

根据外媒报道,外泌体在2024年东京国际化妆品博览会上大放异彩,成为最突出的活性成分之一。这一展示进一步推动了外泌体在美容行业的普及和应用,使其成为2024年美容行业的新潮流和新趋势。随着研究的不断深入和技术的不断发展,外泌体有望在美容抗衰领域发挥更加重要的作用。


外泌体在医美领域的发展

2013年,“细胞囊泡运输的调节机制”荣获诺贝尔医学奖,标志着外泌体技术在医学领域展现出了前所未有的重要价值。自此以后,科学家们对外泌体的研究日益深入,探究其生物发生过程、内容物特性、作用机制,以及在多种疾病中的病理作用。现如今,动物和人源干细胞外泌体已被证实具有促进组织再生、抗衰老和免疫调节等多种功能,因此在化妆品及医美领域也得到了越来越多的关注和应用。


外泌体的产生机制

外泌体的形成过程始于细胞膜的内陷,这一步骤标志着早期核内体的形成。在这个阶段,细胞膜向内折叠,形成一个封闭的空间,为后续的物质装载提供了基础。

随后,细胞将一些颗粒物质装入早期核内体中,这些物质经过进一步的加工和包装,形成了晚期核内体。晚期核内体在形态和功能上都与早期核内体有所不同,它更加成熟,并准备将内含物释放到细胞外。

当晚期核内体与细胞膜的特定部位融合后,会形成芽泡。这个芽泡最终会破裂,将其中的外泌体释放到细胞外环境中。至此,外泌体完成了其分泌过程,并准备在细胞间传递信息。

外泌体在细胞间的转移主要通过配体-受体相互作用实现。它们可以粘附到受体细胞表面,或者通过受体细胞的内吞作用,或者与靶细胞的质膜直接融合,将自身携带的生物活性物质转移到靶细胞内。这种转移机制使得外泌体能够在细胞间传递信息,并调节靶细胞的功能。

外泌体发挥生物学效应的方式主要有两种:直接作用和递送作用。直接作用是通过外泌体表面的蛋白分子或脂质配体直接激活靶细胞表面的受体,产生信号复合体并激活胞内信号通路。递送作用则是外泌体进入靶细胞后,将其携带的蛋白质、核酸、脂质等活性分子释放到细胞内,进而调控细胞的功能及生物学行为。就像一部货拉拉,外泌体装载着各种生物活性物质(里面有miRNA,mRNA和lncRNA等小分子核酸,还有细胞因子等蛋白),在细胞间穿梭,实现信息的传递和物质的交换。


外泌体的鉴定和提取

鉴定外泌体形态大小的一个常规手段是电镜观察,电镜下的外泌体呈典型的杯状形态。

电镜下的外泌体

有人总结过,外泌体提取方法包括:超速离心法、基于尺寸大小的技术、免疫吸附的分离技术、沉淀法、基于微流控的分离技术。

外泌体的护肤原理

皮肤老化分为内源性和外源性两种。内源性老化是随着年龄增长自然发生的正常过程,表现为皮肤干燥、细纹出现、胶原纤维和弹性纤维减少,以及皮下脂肪变薄。而外源性老化则主要由环境因素,特别是紫外线引起,其表现为皮肤干燥、大皱纹形成、皮肤松弛、弹性减弱、质地粗糙及色素分布不均。

皮肤衰老的原因复杂多样,通常归咎于基因变异、端粒异常、蛋白质和细胞损伤的累积、炎症过程、细胞衰老加速以及内源性干细胞的耗竭。为了有效对抗皮肤衰老,科学家们从理论上探索了多种途径,旨在促进皮肤细胞的健康与再生。


关于表皮层方面

角质形成细胞与皮肤自愈

角质形成细胞作为表皮层的主要细胞类型,对皮肤的健康与功能起着决定性作用。它们不仅决定了表皮层的厚度,还直接影响着皮肤的自愈能力。当皮肤遭受损伤时,一系列复杂的生物过程随即启动。在皮肤损伤后的第三天,成纤维细胞开始积极合成并分泌细胞外基质,这些基质包括纤连蛋白、I型和III型胶原蛋白等重要成分,它们为皮肤修复提供了必要的结构支撑。与此同时,上皮细胞也开始了它们的增殖之旅,并向受伤区域的边缘迁移,这一过程加速了伤口的闭合,有效减少了皮肤感染的风险。

外泌体与皮肤再生

近年来,科学家们发现了一种名为外泌体的微小颗粒,它们来源于多种细胞类型,并展现出对皮肤细胞增殖和表皮再生的显著促进作用。体内实验进一步证实了外泌体(特别是ADSC-exo)的潜力。这些外泌体不仅能够促进角质形成细胞在体外的迁移和增殖,还能显著提高皮肤伤口的愈合速度,从而增强了表皮的自愈能力。这一发现为皮肤再生和修复领域带来了新的希望和研究方向。


关于真皮层方面


1. 促进成纤维细胞的增殖能力

成纤维细胞作为真皮层的关键细胞,负责产生细胞外基质以维持皮肤结构,但其增殖能力有限且易受外源性老化因素影响导致功能受损和基质改变。随着年龄增长,成纤维母细胞数量和活性下降,加剧了皮肤老化。然而,研究发现外泌体能够浓度依赖性地增强成纤维细胞增殖能力,并逆转紫外线诱导的老化,尽管对内源性老化作用有限,但仍为皮肤再生和抗衰老领域带来了新希望。


2. 抑制基质金属蛋白酶(MMPs)

基质金属蛋白酶(MMPs),主要由成纤维细胞、内皮细胞等细胞合成,负责降解细胞外基质,特别是真皮层中的胶原纤维和弹力纤维,因此成为调节皮肤光老化的重要靶标。研究表明,MSC-exo(间充质干细胞外泌体)能够通过调节MMPs的活性,有效减少真皮层弹性和胶原纤维的损伤,从而改善真皮层的老化状况。


3. 通过减少氧化应激来延缓皮肤衰老

紫外线辐射会导致大量活性氧(ROS)的产生,这些ROS主要包括过氧化氢、超氧化物阴离子和羟自由基等氧化物,它们对真皮成纤维细胞的功能产生负面影响,诱导基质金属蛋白酶(MMPs)的合成,并损伤细胞外基质成分如胶原蛋白和弹力蛋白。值得注意的是,衰老的成纤维细胞相较于正常细胞会产生更多的ROS。然而,研究发现脂肪间充质干细胞外泌体(ADSC-exo)具有减少ROS产生的能力,通过调节ROS的产生和清除,外泌体能够减轻皮肤的氧化应激损伤,为改善皮肤衰老提供了新的可能。

Cell Metabolism的一篇研究提到,年轻细胞分泌的小细胞外囊泡(sEV可以通过减少氧化应激来改善老年细胞的衰老。从外泌体出发,利用外泌体蛋白质组学技术阐明了年轻细胞的sEV具有改善衰老相关细胞损伤的潜力,为抗衰老机制研究提供了新视角。


完好的皮肤屏障功能是保持皮肤健康的最好方法,如果没有健康的皮肤(表皮层),就不用考虑皮肤的年轻态了。而真皮层决定了是否水润、饱满有弹性,是否出现皱纹。


外泌体在医美的应用场景

外泌体,凭借其丰富的生长因子(诸如血管内皮生长因子VEGF、干细胞因子SCF)及细胞因子,以及含有诸如1-磷酸鞘氨醇S1P、神经酰胺-1-磷酸C1P等生理活性的脂质成分,在功能性护肤、抗衰老及再生修复等轻医美领域迅速崛起,展现出巨大潜力。尤为值得一提的是,间充质干细胞外泌体(MSC-EV)通过积极促进真皮乳头间叶细胞(DPC)的增殖并精细调节细胞周期,为脱发治疗领域带来了革命性的新型疗法,极大地拓宽了解决脱发问题的途径。

1.改善敏感肌肤(KGF+FGF+VEGF 增加真皮层厚度,修复脆弱肌肤

2.消除痘痘、红血丝(EGF+KGF+VEGF 修复痘痘,消除红血丝)

3.修复疤痕、痘印(PDGF+FGF+FN+EGF促进愈合,祛除痘印)

4.淡化色斑、色素(HGF+EGF 淡化色斑、色素,使皮肤细胞年轻化)

5.增加皮肤弹性(DGF增加皮肤弹性,减少皱纹 )

6.修复受损肌肤(PDGF+TNF 促进伤口愈合,修复抗炎)

7.促进毛发生长(DPC刺激毛囊细胞的增殖和分化)