外泌體作為細(xì)胞分泌的納米級(jí)囊泡,在醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力,但其監(jiān)管和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜多變。近年來,我國發(fā)布了多項(xiàng)干細(xì)胞外泌體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),明確了好的外泌體應(yīng)具備的形態(tài)、粒徑、標(biāo)志蛋白等關(guān)鍵質(zhì)量屬性。這些標(biāo)準(zhǔn)要求外泌體粒徑在30~150nm之間,形態(tài)完整,且表面標(biāo)志物表達(dá)特定陽性或陰性。
隨著標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,如何培養(yǎng)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的外泌體成為關(guān)鍵。本期文章將探討影響間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體質(zhì)量的原因有哪些,后續(xù)文章也將進(jìn)一步闡述如何優(yōu)化和提升外泌體的質(zhì)量,以滿足嚴(yán)格的質(zhì)量要求。外泌體的質(zhì)量與多個(gè)因素密切相關(guān),主要包括以下幾個(gè)方面:
一、間充質(zhì)干細(xì)胞的來源
間充質(zhì)干細(xì)胞可以從多種組織來源中分離,包括臍帶、胎盤、脂肪及骨髓等。不同來源的間充質(zhì)干細(xì)胞具有異質(zhì)性,這導(dǎo)致它們分泌的外泌體在成分和功能上存在差異。
(1)分泌差異
有研究發(fā)現(xiàn)不同來源的MSCs在蛋白質(zhì)分泌上存在顯著差異,這些差異不僅體現(xiàn)在蛋白質(zhì)的種類上,還體現(xiàn)在蛋白質(zhì)的豐度和功能上。例如,胎盤和臍帶來源的MSCs顯示出更多樣化的蛋白質(zhì)分泌,這可能與它們的高再生潛力有關(guān)。
(2)功能差異
盡管不同來源的MSCs在蛋白質(zhì)組成上存在差異,但它們?cè)诖龠M(jìn)細(xì)胞遷移、抑制細(xì)胞死亡等關(guān)鍵生物學(xué)功能上具有相似性。也有研究者對(duì)不同來源間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體的療效進(jìn)行了比較,臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體以及骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體在骨關(guān)節(jié)炎治療療效上在產(chǎn)量、純度和功能上有所差異。
二、干細(xì)胞外泌體的培養(yǎng)條件
干細(xì)胞的培養(yǎng)條件對(duì)外泌體的質(zhì)量同樣至關(guān)重要。制備過程中涉及的培養(yǎng)條件、細(xì)胞密度、培養(yǎng)時(shí)間等因素都可能影響外泌體的產(chǎn)量和特性。此外,制備過程中的污染風(fēng)險(xiǎn)管理、細(xì)胞擴(kuò)增設(shè)備的使用以及統(tǒng)一的質(zhì)量控制參數(shù)也是影響外泌體質(zhì)量的重要因素。為了獲得高質(zhì)量的外泌體,必須嚴(yán)格遵守GMP標(biāo)準(zhǔn),采用自動(dòng)封閉系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和質(zhì)量控制。
其中,細(xì)胞培養(yǎng)試劑以及外泌體培養(yǎng)設(shè)備是影響外泌體質(zhì)量的極其關(guān)鍵的因素,不同培養(yǎng)體系、不同培養(yǎng)工藝對(duì)于干細(xì)胞外泌體的質(zhì)量影響極大,也是影響干細(xì)胞外泌體藥物申報(bào)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),這一點(diǎn)我們將在之后的文章中著重討論。
三、外泌體純化工藝
外泌體的提取和純化過程對(duì)其質(zhì)量也有重要影響。不同的提取方法可能導(dǎo)致外泌體的純度、活性和完整性有所不同。目前,常用的提取方法包括超速離心法、中空纖維過濾法和密度梯度離心法等。然而,這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和優(yōu)化。
例如,超速離心法雖然常用,但得到的外泌體量多而純度不足;而中空纖維過濾法則可能導(dǎo)致外泌體的損失和損傷;密度梯度離心法則可以得到高純度的外泌體,但前期準(zhǔn)備工作繁雜且耗時(shí)。因此,在制備外泌體時(shí),需要選擇適當(dāng)?shù)奶崛》椒?,并?yán)格控制操作條件,以確保外泌體的質(zhì)量和生物活性。
YOCON
外泌體的質(zhì)量與細(xì)胞來源、制備工藝、培養(yǎng)條件以及純化工藝等多個(gè)因素密切相關(guān),為了提高外泌體的質(zhì)量,需要綜合考慮這些因素并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),以確保外泌體的質(zhì)量和生物活性,從而充分發(fā)揮其在疾病治療、診斷以及藥物開發(fā)等方面的潛力。