治疗脱发 | 神经祖细胞衍生的纳米囊泡通过 miR-100 促进毛囊生长

最新统计:脱发人群远超单身人群,2.5亿人下隐藏着千亿市场!

每个人身边都有人有脱发的问题,但是你知道全中国有多少人有脱发的困扰吗?  答案是:2.5亿。国家卫健委发布的数据显示,中国有超过2.5亿人正饱受脱发的困扰,平均每6人中就有1人脱发,大批90后也被脱发所困扰。

据中信产业基金预计,到2021年,中国医美行业市场规模达到3687亿元,其中生发行业增速最为迅猛,2016-2021年的年复合增长率30.3%,2.5亿人下隐藏着千亿市场。

米诺地尔、非那雄胺、富血小板血浆 (PRP)、低水平激光疗法 (LLLT)、干细胞疗法和 HF 移植是目前的治疗方法。不幸的是,所有这些治疗都有局限性。便如,非那雄胺会导致性欲降低、男性乳房发育和心理障碍等罕见并发症

 

南京医科大学附属无锡市第二人民医院皮肤科LeiCao等在Journal of Nanobiotechnology 2021(20)发表了题为Neural progenitor cell-derived nanovesicles promote hair follicle growth via miR-100(神经祖细胞衍生的纳米囊泡通过 miR-100 促进毛囊生长)的研究成果,为脱发人群带来了新希望。

 

治疗脱发 | 神经祖细胞衍生的纳米囊泡通过 miR-100 促进毛囊生长

 

越来越多的证据表明,间充质干细胞衍生的细胞外囊泡 (EV) 在促进头发生长方面具有很大的前景。然而,细胞外囊泡(外泌体)的大规模生产仍然是一个挑战。最近,通过挤压细胞制备的外泌体模拟纳米囊泡 (NV) 已成为临床规模生产的替代策略。在这里,ReNcell VM (ReN) 细胞,一种神经祖细胞系被连续挤出以产生 NV。

 

该研究发现 ReN-NV 可促进真皮乳头细胞 (DPC) 增殖。此外,在脱毛诱导毛发再生的小鼠模型中,皮下注射 ReN-NV,导致该部位的毛囊 (HF) 循环转变加速。表明其潜在机制是 Wnt/β-catenin 信号通路的激活。此外,发现 miR-100 在 ReN-NV 中含量丰富,并且在接受 ReN-NV 治疗的 DPC 中显着上调。miR-100 抑制证实了其在 ReN-NV 诱导的 β-连环蛋白信号激活中的重要作用。

 

治疗脱发 | 神经祖细胞衍生的纳米囊泡通过 miR-100 促进毛囊生长

Dermal papilla cells, shown here inside the bulb of a human hair follicle, have been cultured in a laboratory to produce new follicles. Photo: Claire Higgins / Christiano Lab at CUMC

 

脱发与治疗的现状


脱发的特征是毛囊 (HF) 的生长期较短和休止期较长,是一种常见的医学问题,可能会导致美容和心理问题。米诺地尔、非那雄胺、富血小板血浆 (PRP)、低水平激光疗法 (LLLT)、干细胞疗法和 HF 移植是目前的治疗方法。

 

不幸的是,所有这些治疗都有局限性。根据以往的研究,米诺地尔可能会引起较高的不良反应发生率,例如应用部位的灼热或瘙痒、过敏性接触性皮炎和心血管影响。

 

非那雄胺会导致性欲降低、男性乳房发育和心理障碍等罕见并发症有关。低水平激光疗法 (LLLT)可能带来不良事件,包括皮肤干燥、瘙痒和头皮压痛 。

 

富血小板血浆PRP 在准确浓度、剂量参数、注射深度方面没有共识,通常会导致疼痛和红斑。干细胞疗法尚未获得批准,正在进行研究以关注其安全性、有效性和可及性。毛囊移植成本高,供体毛囊短缺。因此,迫切需要探索治疗脱发的新方法。

 

毛囊 (HF) 包含上皮和间充质区室,是一个复杂的器官,它经历了生长(生长期)、退化(退行期)、静止期(休止期)和再生的循环。上皮-间质相互作用在 HF 发展过程中起着关键作用。真皮乳头细胞 (DPC) 是毛囊中的一种间充质细胞群,对于毛囊的形态发生和生长是必需的。它也被认为是多能干细胞的储存库之一。真皮乳头 (DP) 的大小被认为与毛发周期密切相关。

 

在生长期,真皮乳头 (DP) 的细胞数量增加,真皮乳头细胞作为信号中心引导周围的上皮细胞增殖和迁移。真皮乳头细胞释放各种细胞因子和生长因子,这些细胞因子和生长因子参与调节毛囊周期和毛发生长。建议真皮乳头细胞主要通过旁分泌和自分泌发挥其毛囊生长的调节功能。在米诺地尔处理后,几种信号蛋白,如 Wnt/β-catenin 和 Akt 在真皮乳头细胞中上调,并导致真皮乳头细胞增殖。

 

细胞外囊泡与外泌体

 

细胞外囊泡 (EV) 由外泌体和微泡组成,是大多数细胞类型释放到细胞外空间的膜状纳米囊泡(直径 30-1000 nm)。它们可以将内部多产的蛋白质、mRNA 和 microRNA 递送到靶细胞中,并且被身体细胞很好地耐受吸收。

 

干细胞衍生的细胞外囊泡被认为继承了干细胞的生长促进特性。正如之前的报道,间充质干细胞 (MSC) 衍生的细胞外囊泡可通过诱导成纤维细胞的增殖和迁移以及体外血管生成来促进伤口愈合。

 

间充质干细胞衍生的细胞外囊泡 (MSC-EVs) 具有激活真皮乳头细胞、延长存活期、在体外诱导生长因子激活以及在体内促进毛发生长的潜力。

 

据报道,氧化海藻酸钠 (OSA) 封装的细胞外囊泡可增加 Wnt3a 和 β-catenin 的水平,可用于治疗脱发。

 

此外,研究表明,来自骨髓细胞 (BMC) 的外泌体可预防斑秃 (AA) 的进展,并足以使部分毛发再生。

 

这些研究表明,细胞外囊泡可能通过调节某些毛发生长周期在毛发生长周期中发挥重要作用。信号通路。与干细胞相比,EVs更稳定、更可保留、无非整倍体风险、体内异基因给药后免疫排斥的可能性更低,可为多种疾病提供替代疗法。

 

然而,干细胞释放的细胞外囊泡数量相对较少,并且细胞外囊泡的纯化很麻烦,导致产量相对较低。此外,细胞外囊泡的不稳定性和低长期保留率阻碍了基于细胞外囊泡的治疗的发展。

 

先前的研究揭示,通过挤压细胞制备的外泌体模拟纳米囊泡 (NV) 可以提供治疗效应物。与外泌体相比,通过挤压干细胞制备的纳米囊泡的产量是外泌体的 250 倍。因此,纳米囊泡可以成为临床规模生产的替代策略。

 

此外,来自人类胎儿大脑腹侧中脑区域的神经祖细胞系 ReNcell VM (ReN) 细胞在超过 45 代后仍保持稳定的增殖和分化能力。考虑到 ReNcells 部分保留了干细胞的特性,ReNcell 衍生的 NV (ReN-NV) 具有促进头发生长的潜力。

 

ReN-NV 处理加速毛囊生长

 

为了研究 ReN-NV 在体内促进毛发生长的作用,在脱毛诱导的毛发再生小鼠模型中皮下注射 ReN-NV、293-NV 或 PBS。在每日注射后第 6 天,对增殖标记物 Ki67 进行免疫荧光染色。

 

对于定量分析,在毛球中的毛基质角质形成细胞中计数 Ki67 阳性细胞的数量。在三组中,ReN-NV 治疗组的 Ki67 阳性细胞数量最多(下图)。

 

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此外,经 ReN-NV 处理的 HF 的形态具有生长期的特征,皮肤较厚,毛球较大,皮下组织中的毛球较多。H&E 染色组织切片的组织学分析表明,与 293-NV (280.5 ± 15.2 μm) 和 PBS 组 (266.6 ± 12.4 μm) 相比,用 ReN-NVs 处理的皮肤最厚 (325.4 ± 14.6 μm) (P

 

ReN-NV组的毛球直径(55.67 ± 5.8)大于293-NV(41.67 ± 5.8)和PBS组(35.67 ± 2.3)(P

 

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此外,β-连环蛋白信号通路的激活对于休止期/生长期转换是必不可少的。用 ReN-NVs 处理的小鼠更容易进入生长期,β-连环蛋白的阳性免疫荧光染色证明了这一点。与 293-NV 和 PBS 组相比,ReN-NV 组的 β-catenin 水平更高。总之,这些结果表明,ReN-NVs 通过调节 β-catenin 信号通路具有促进 HF 循环的生长期的活性。

 

在这项研究中,该团队旨在获得 ReN-NV 在头发生长中的直接作用的证据。源自间充质成分的 DPC 能够释放指导上皮细胞增殖的生长因子。

 

因此,DPCs 被认为是一个关键的信号中心,负责诱导和维持毛囊发育、调节毛发周期以及再生毛囊。首先,该团队已经成功地从 ReN 细胞制造了 ReN-NV,使用连续挤压通过孔径减小(1、0.4、0.2 μm)的膜过滤器,并且确定生产与以前的报告一致。

 

然后,研究了 ReN-NV 对 DPCs 的生物学功能,并探讨了其潜在机制。使用荧光标记的 ReN-NV,该团队证实了当与细胞一起孵育时,DPC 以时间依赖性方式摄取它们。此外,该团队发现 ReN-NV 促进了 DPCs 的增殖,如 CCK-8 分析所确定的。

 

众所周知,细胞周期控制对细胞增殖很重要。β-catenin 是 CyclinD1 和 C-myc 等许多基因的调节因子,在细胞周期进程中起重要作用。此外,β-连环蛋白在细胞质中积累,然后转移到细胞核中,导致下游分子的表达增加。在这里,揭示了 ReN-NV 具有促进 DPC 增殖的能力。该机制可能是由于β-catenin信号通路的上调。

 

总之,NV 是由稳定的 ReN 细胞系通过连续挤出制备的,发现它可以促进 DPC 增殖和毛囊生长。表明其潜在机制是由 ReN-NV 衍生的 miR-100 介导的 Wnt/β-catenin 信号通路的激活。这项研究提供了开发 ReN-NV 作为促进头发生长的新策略的潜力。将来,它可能有利于大规模生产 ReN-NV 以进行进一步的研究和非吓人的脱发治疗。此外,其他药物输送系统,如微针贴片,可用于提高 ReN-NV 的治疗依从性。

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/wmt/8182.html

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