干细胞外泌体在护肤中的应用-干细胞&免疫细胞&外泌体&再生医学领域垂直媒体细胞世界

皮肤是人体最大的器官，占人体重的5%～8%，成人皮肤面积约为1.8 ㎡。作为解剖学和生理学上的重要边界器官，皮肤覆盖于人体全身表面，主要功能为保护、感觉、调节体温、分泌和排泄等。它保护机体免受外界环境中机械的、物理的、化学的、生物的等有害因素的侵害，感知冷、热、痛、触等刺激，并做出相应的应激反应，控制机体内的各种营养物质、电解质和水分的损失，通过皮脂与汗液排泄机体代谢产物，通过周期性更新表皮，有效保持机体的内环境稳定和保持皮肤自身的动态平衡。皮肤正常功能对机体的健康很重要，同时，机体的异常情况也可以在皮肤上反映出来。

皮肤由表皮、真皮和皮下组织构成，并与其下的组织相连。皮下组织在解剖学中称浅筋膜，由疏松结缔组织和脂肪组织组成，它在身体各部的厚度差别相当大。皮肤中还含有丰富的血管、淋巴管、神经、肌肉及各种皮肤附属器：毛发、毛囊、汗腺、皮脂腺、指（趾）甲等。皮肤与外界环境直接接触，其结构复杂且皮肤中的细胞功能高度特异化。皮肤中含有各种类型的细胞，如成纤维母细胞、角朊细胞、黑素细胞等，它们各自执行相应的功能，使皮肤成为一个相对独立的组织系统，与其他器官组织一起参与机体的代谢活动。

↑图：皮肤组织结构

一、皮肤的主要生理功能

（一）屏障功能

人体正常皮肤有两方面的屏障作用：一方面保护机体内各种器官和组织免受外界环境中机械的、物理的、化学的和生物的有害因素的侵袭；另一方面防止组织内的各种营养物质、水分、电解质和其他物质的丧失。因此，皮肤在保持机体内环境的稳定上起着重要的作用。

（二）吸收功能

皮肤主要通过四个途径吸收外界物质，即角质层、毛囊、皮脂腺和汗腺管。

外来物质进入皮肤主要通过两个途径：表皮和附属器（汗腺和毛囊）。多数情况下，物质是以表皮进入皮肤的，并经历三个阶段：①经皮渗透，即透过表皮进入真皮；②皮肤吸收，在真皮通过毛细血管作用进入体循环；③在作用部位积聚。④细胞间隙渗透，皮肤细胞间隙宽度约100-130
nm，小于此粒径大小的物质，可通过皮肤间隙直接渗透到真皮层。这是临床治疗疾病时的药物经皮给药的全过程，最终目的是利用皮肤给药的优点（使用方便和毒副作用小）治疗全身性疾病。药物的经皮给药实际上是透皮吸收给药。

（三）呼吸功能

除了某些厚度超过1mm的特殊部位外，表皮可以通过皮肤表面弥散获得它所需要的全部氧气；经皮肤排出的二氧化碳，部分来自于皮肤本身，部分来自于浅表血管的血液。皮肤呼吸占人体整个呼吸量的比例：氧的吸收低于1%～1.9%，二氧化碳排出为2.7%。皮肤虽然具有一定的气体交换功能，但尚难称其为呼吸器官。

（四）体温调节功能

皮肤温度与局部血液流量有密切关系，凡是能影响皮肤血管舒缩的因素（如环境温度变化或精神紧张等）都能改变皮肤的温度。在寒冷环境中，由于皮肤血管收缩，皮肤血流量减少，皮肤温度随之降低，体热散失因此减少。相反，在炎热环境中，皮肤血管舒张，皮肤血流量增加，皮肤温度因而上升，同时起到了增强发散体热的作用。人情绪激动时，由于血管紧张度增加，皮肤温度特别是手的皮肤温度便显著降低。人体主要散热部位是皮肤。当环境温度低于体温时，大部分的体热通过皮肤的辐射、传导和对流散热，一部分热量通过皮肤汗液蒸发来散发，呼吸、排尿和排粪也可散失一小部分热量。

（五）排泄功能

皮肤具有分泌和排泄功能，这主要是通过汗腺和皮脂腺进行的。皮脂腺和汗腺分泌的多少，受环境因素影响，不同因素影响下的皮脂和汗液分泌量会发生变化，从而使皮脂膜形成的多少和状态受到影响，皮脂膜的多少和状态与皮肤保湿等屏障功能相关。

（六）感觉功能

正常皮肤内分布有感觉神经及运动神经，它们的神经末梢和特殊感受器广泛地分布在表皮、真皮及皮下组织内，以感知体内外的各种刺激，产生各种感觉，引起相应的神经反射，以维护机体的健康。

二、干细胞外泌体在护肤中应用

护肤品的发展经历了从十八、九世纪工业革命时期的化学合成，到八、九十年代的自然精华提取，直至最新的生物制品。利用细胞生物学技术，精准分析健康皮肤生长过程中的皮肤细胞所处的微环境状态，并利用细胞分子技术，通过外源性补充相关因子，从而重塑最佳的皮肤微环境，并保持皮肤最佳状态。外泌体，最为当今生物技术领域的前沿技术，用于护肤具有诸多的优势。

间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)可以广泛地从骨髓、脐带和脂肪组织等各种组织中分离出来，具有自我更新和多能分化的潜力。有令人信服的证据表明，骨髓间充质干细胞的治疗效果主要取决于其旁分泌作用。细胞外囊泡(EVs)是间充质干细胞的基本旁分泌效应物，存在于各种体液和细胞上清液中，在细胞间通讯中起着至关重要的作用。间充质干细胞来源外泌体（MSCs-Derived EXOSOMES，MSC-ES）由于保留了原细胞的功能，免疫原性较低，具有广泛的应用前景。

MSCs外泌体直径约30nm 到 150nm，而皮肤细胞间隙宽度约100-130 nm，MSCs作为粒径小于皮肤间隙宽度的物质，可通过在皮肤各层间自由穿透，从而在整个皮肤层中都可发生作用。

↑图：外泌体的粒径大小

MSCs外泌体内容物包括上百种细胞因子、各种蛋白和RNA等。在MSC来源的外泌体中，大多数RNA（>80%）；另外还有一些小RNA，其中miRNA约为44%、tRNA约为47%[6]。干细胞通过这些外泌体与其他组织细胞相互交流信息，发挥干细胞的作用。外泌体中的富含对皮肤有益细胞因子，其主要靠这些细胞因子发挥护肤作用，主要包括：

1. PDEF-血小板衍生生长因子: ①促进修复皮肤纤维组织的生长;效果：真皮层增厚，淡化疤痕。②促进皮下胶原蛋白的分泌与合成。效果：淡化皱纹，紧致提升。③促进皮下血管新生成。效果：改善红血丝症状，使红血丝面积变小，颜色变淡。

2. FGF-成纤维细胞生长因子：分泌蛋白质，
促进受损肌肤深层细胞组织愈合，淡化疤痕和痘印。

3. KGF-角质细胞生长因子：促进角质层细胞的新陈代谢，
维持角质层的厚度，五天到七天局部脱屑。

4. TGF β1-转化生长因子β1：多功能的蛋白多肽，修复增加肌肤免疫力；双向调节，促进凋亡，抑制细胞增殖效果，2次到3次有长胖的感觉，4次以后明显紧实饱满。

5. TNF · a -肿瘤坏死因子：修复、抗炎、抗癌。

6. HGF-肝细胞生长因子：再生、增加细胞活力抑制络氨酸酶的活性效果；淡化色素，
淡化色斑，提亮肤色。

↑图：外泌体中所含细胞因子在组织修复与再生中的作用

7. VEGF-血管内皮生长因子：促进血管内皮细胞，
增加血管弹性，增加血管通透性

8. IGF-胰岛素样生长因子：又称多功能细胞增殖调控因子“
一可以促进细胞分裂

9. IL-6-白细胞介素6：有造血功能，增加免疫力

10. 纤维连接蛋白：伤口修复，促进伤口愈合

11 .Type I collagen-I型胶原蛋白:占全身胶原蛋白的30%，成年人含有3公斤，支撑、修复、保护的作用

三、结语

外泌体在皮肤学中的作用为对我们理解皮肤的基本生物学过程至关重要。外泌体本身在皮肤病领域就有诸多的应用，包括在特应性皮炎、大疱性类天疱疮、银屑病和皮肤癌的发病机制中发挥关键作用。作为治疗手段，间充质干细胞外泌体可以刺激皮肤修复和再生。根据迄今为止所发现的研究证据，明确表面皮肤学领域将会受益于外泌体研究，从而开发更好的外泌体产品用于肌肤护理和皮肤疾病的治疗。

↑图：外泌体作为临床基础治疗与应用的步骤示意图

参考文献：

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董银卯、孟宏、马来记.皮肤表观生理学[J]. 化学工业出版社. 2018
Yaoliang Tang, Buddhadeb Dawn. Mesenchymal Stem Cell DERIVED EXOSOMES The Potential for Translational Nanomedicine [M]. Academic Press is an imprint of Elsevier 2015
Lawrence Edelstein, John Smythies, Peter Quesenberry, Denis Noble. Exosomes A Clinical Compendium[M]. Academic Press. 2020