如何修復各類疾病引起的組織器官損傷是再生醫學的研究熱點。近年來，干細胞憑借其分泌活性生物成分的功能，成為治療中的主力。其作用機制是其旁分泌作用可調節再生修復能力。這種分泌型再生環境的重要構件就是外泌體——一種直徑為40～150nm的囊泡物質，可介導蛋白質和核酸跨細胞界限的轉移運輸。
臍帶間充質干細胞來源的外泌體可以輕易穿透角質層到達真皮，促進人皮膚組織 I 型膠原和彈力蛋白的生成，改善皮膚質地。
近年來研究表明，干細胞所發揮的作用在很大程度上是由其強大的旁分泌功能而實現的，而不是其在特定部位的增殖和分化。
近些年的研究發現，外泌體可能作為細胞與細胞之間的通訊工具而參與了旁分泌作用，并被發現在多種病理生理過程及疾病進程中發揮重要作用，遂逐漸成為腫瘤免疫領域以及再生醫學領域研究的熱點。
外泌體在再生修復和抗衰老方面的作用
外泌體(exosomes)是一種由細胞分泌的直徑為40~150nm、密度范圍為1.09~1.18g/ml的具有雙層磷脂膜結構的囊泡樣物質。
目前已經從各物種、各類型的細胞培養上清中提取出了外泌體，如神經元細胞、間充質干細胞、成纖維細胞、內皮細胞、巨核細胞等。外泌體也被發現存在于人體的各類體液中，如血液、唾液、尿液、乳汁等。存在于細胞培養上清及各種體液中的囊泡并不完全相同，已有的研究顯示其大致分為三個亞群：直徑最小的為外泌體，以及微囊泡和凋亡小體，后兩者的直徑均>200nm，且產生的機制與外泌體不同。
近年來大量文獻報道了外泌體在心肌缺血再灌注損傷及心肌梗死修復方面發揮重要作用。2015年，心血管領域權威雜志Circulation Research首次證實胚胎干細胞在心梗中的治療作用。該研究發現，小鼠心梗造模成功后在心梗邊緣區注射外泌體，4周后心臟超聲、心梗面積等各項指標均明顯改善。組織病理切片證實外泌體同樣促進了血管新生（毛細血管密度)和心肌細胞增殖。
另有研究表明，小鼠下丘腦神經干細胞（hypothalamicneural stem cell，htNSC)的損耗，導致小鼠出現了衰老的癥狀以及生命周期縮短。向衰老小鼠腦室注射神經干細胞外泌體可以延緩腦衰老速度，延長小鼠壽命（26]。研究還顯示，外泌體攜帶的miRNA能夠部分調節htNSC的抗老化效應，并在htNSC進入腦脊髓液后發揮相應作用。
外泌體可以輕易穿透角質層到達真皮
在皮膚抗衰老方面，韓國首爾國立大學的科研團隊在行業期刊Biochem Biophys Res Commun上發表了題為Exosomes derived from humanumbilical cord blood mesenchymal stem cells stimulates rejuvenationof human skin（來源于人臍帶間充質干細胞的外泌體刺激人皮膚的再生）的研究報告。
該團隊研究發現，臍帶間充質干細胞來源的外泌體可以輕易穿透角質層到達真皮，促進人皮膚組織I型膠原和彈力蛋白的生成，改善皮膚質地。這些研究表明外泌體具有抗衰老應用前景。
在這項研究中，研究人員研究了來源于臍帶間充質干細胞的外泌體(USC-CM外泌體)在皮膚膠原合成和滲透中的作用。發現USC-CM具有多種與皮膚再生相關的生長因子。體外研究結果表明，USC-CM Exos整合到人真皮成纖維細胞(HDFs)中，從而促進HDFs的細胞遷移和膠原合成。
此外，研究人員使用人類皮膚組織評估了USC-CM Exos的皮膚滲透性。結果顯示，Exo-Green標記的USC-CM Exos在3小時后接近表皮的最外層，并且在18小時后逐漸接近表皮。在人皮膚上處理3天后發現膠原I和彈性蛋白的表達增加。
結果表明，USC-CM Exos被吸收到人的皮膚中，它促進皮膚中膠原I和彈性蛋白的合成，這是皮膚再生所必需的，并顯示了USC-CM與化妝品或治療劑結合的潛力。
該研究還指出，皮膚細胞外基質(ECM)對皮膚形態和功能至關重要，如生長和彈性。膠原蛋白負責身體的機械保護，防止皮膚脫水，保持組織的彈性和緊致，并使皮膚皺紋最小化。彈性蛋白是身體組織的主要結構蛋白，是一種纖維蛋白，其厚度從皮膚的深層到表層逐漸減小。彈性蛋白提供力量和天然彈性，并在組織修復中發揮重要作用。功能性化妝品是干細胞技術與美容產品的結合，是目前美容行業的新興趨勢。
參考文獻：Kim YJ, Yoo SM, Park HH, et al. Exosomes derived from humanumbilical cord blood mesenchymal stem cells stimulates rejuvenationof human skin [J ].Biochem Biophys Res Commun, 2017,493(2):1102-1108.