其他
【综述】衰老干预研究进展——来自干细胞的miRNA
摘要
生物体衰老涉及器官功能的逐步下降和对与年龄有关的疾病易感性的增加。这与体内干细胞的衰老有关，这一过程降低了干细胞自我更新、分化和使受损组织和器官再生的能力。本综述旨在探讨衰老与干细胞衍生的细胞外囊泡（SCEVs）及其中的miRNA（SCEV-miRNA）失调的相关性，后者是一种短的非编码RNA，参与靶基因转录后调控。有研究表明，在衰老的干细胞中，SCEV-miRNA可能在导致衰老的各种过程中起着至关重要的调节作用，如细胞衰老、干细胞修复、端粒长度和昼夜节律。因此，进一步阐明SCEV-miRNA发挥其下游效应的年龄依赖性分子机制，可能有助于人们更好地了解衰老生物学，阐明其在干细胞功能中的作用，并确定未来再生疗法的重要靶标。此外，本文也对目前评估SCEVs和SCEV-miRNAs在治疗几种年龄相关疾病中的作用的研究进行了讨论。
1. 前言
尽管全球预期寿命普遍增加，但人口老龄化对现代医学和公共卫生提出了长期挑战，与年龄相关的非传染性疾病患病人口比例随之增加，例如心血管疾病、2型糖尿病、阿尔兹海默症和癌症。因此，要避免与年龄有关的健康水平的下降，首先必须探明涉及细胞健康、系统性衰老、年龄相关疾病及其基础共病的调节机制。本文将探讨导致衰老的某些过程（特别是细胞衰老、昼夜节律和端粒酶调节）如何与干细胞衍生的细胞外囊泡（SCEVs）及其中的miRNA（SCEV-miRNA）相关联。干细胞被广泛定义为自我更新的前体细胞，具有分化成各种类型细胞的能力，包括胚胎干细胞（ESCs）、成体/体细胞干细胞（如间充质干细胞）、诱导多能干细胞（iPSCs）和祖细胞/前体细胞（如心脏祖细胞）。此外，文章总结了SCEV-miRNA治疗与年龄相关疾病的最新进展，并强调了其临床潜力。
2. 衰老生物学2.1 衰老的主要诱因广义地讲，衰老是细胞生物学过程的逐渐恶化和组织损伤的累积，会导致器官健康水平和功能下降，增加机体对与年龄相关疾病的敏感性，使得生物体对损伤的反应减弱以及有更大死亡的可能性。衰老的机制主要包括细胞损伤的几种主要诱因。首先，随着时间的流逝，人体细胞会累积遗传损伤（来自辐射、化学暴露或活性氧）和表观遗传变化（例如DNA甲基化和组蛋白修饰），表现为基因表达和稳定性的改变，从而增加了死亡、年龄相关疾病、癌症和神经退行性疾病的风险。衰老细胞也会受到蛋白质分子调节过程缺陷的影响，例如蛋白质折叠、蛋白质降解和自噬。另外，由于细胞连续分裂，端粒DNA和保护染色体末端免于退化的富含鸟嘌呤的重复序列逐渐缩短，这与年龄相关疾病和早衰有关。综上所述，这些细胞损伤的主要诱因引发了对细胞损伤的拮抗作用，包括细胞衰老。2.2 细胞衰老和衰老相关分泌表型表征衰老过程的细胞损伤的积累会诱导受损细胞衰老。衰老的细胞处于不可逆的、抗凋亡的有丝分裂阻滞状态，导致其在基因表达、染色质结构和细胞行为上发生功能性变化，称为衰老相关分泌表型（SASP）。衰老细胞通过SASP相关的炎性细胞因子、生长因子、趋化因子、蛋白酶和细胞外基质（ECM）与相邻细胞传递其受损的内部状态，据报道这些SASP相关因子在靶组织中具有抗肿瘤和促肿瘤作用。以前，细胞衰老被认为是对损伤的保护性反应，从而防止突变的细胞向癌症转变。然而，组织中衰老细胞的蓄积与器官功能的衰退密切相关，而这反过来又导致衰老及衰老相关的一系列其他状况，这种相互之间的关系一直是衰老研究的焦点。2.3 昼夜节律在生物生理、行为和新陈代谢中的每日同步节律，也被称为昼夜节律或生物钟，也与衰老有关。昼夜节律调节许多细胞和生理过程，包括细胞分裂、分化、干细胞命运、觉醒周期、能量代谢和体温。在过去的几年中，生物钟的破坏或功能障碍与衰老过程、年龄相关疾病的发生和发病率的增加有关。衰老研究的最新进展进一步阐明了昼夜节律与衰老生物学紧密交织的过程。
3. 衰老和干细胞3.1 与干细胞功能有关的衰老胚胎干细胞和成体干细胞具有自我更新和分化成多种细胞类型的能力。这些干细胞通过替代老旧或受损的细胞，在组织和器官的动态平衡、发育和修复中发挥重要作用。像衰老的体细胞一样，干细胞也已显示出随时间积累的细胞损伤，这可能是由于DNA损伤、表观遗传学变化和代谢压力引起的。干细胞的年龄依赖性功能恶化使得再生和分化潜能降低，削弱了修复受损组织的能力。自从首次报道细胞衰老与EV和外泌体RNA释放有关以来，越来越多的工作开始研究源自干细胞的EV及其RNA物质如何调节干细胞的功能以及对体细胞的影响。3.2 干细胞来源的EVs及miRNA货物大多数细胞，包括干细胞，都可以通过动态释放一种脂质双分子层包裹的细胞外囊泡（EVs）的异质群体，促进局部和系统性的细胞间通讯。EVs的大小、组成、生物发生和生理功能各不相同，包括外泌体、微泡和凋亡小体（图1）。干细胞衍生的EVs（SCEVs）可能包含mRNA、miRNA、蛋白质、脂质、转录因子、细胞因子和生长因子，周围有表面分子和生物标记物，使它们能够通过受体-配体介导的信号作用于靶细胞，或直接通过膜融合和内吞作用交换货物。EV介导的细胞通讯相对于近分泌、旁分泌和内分泌信号传导具有优势，因为每个EV都可以传递一个以上的信息，并在基因表达的各个阶段进行调节变化。在干细胞中，SCEV介导的细胞通讯涉及许多生理过程，包括免疫调节、肿瘤进展、组织再生、重编程、分化、端粒功能和衰老（图1）。近年来，由于miRNAs在调节参与重要细胞过程的靶基因调控网络中的作用，研究已经开始强调它的重要性，包括EV分泌的miRNAs。这些miRNA是由21-24个核苷酸组成的非编码调控RNA，它们通过与目标信使RNA（mRNA）的3’非翻译区（3’ UTR）结合，在转录后基因表达中发挥重要作用，从而导致mRNA降解或抑制翻译。每个miRNA都可以调节干细胞基因调节网络中的数百个mRNA靶标，并且已经显示出可以调节和控制各种干细胞的功能，包括其自我更新、分化、衰老、诱导多能性和重新编程的能力。此外，某些miRNA控制细胞命运的决定、转分化和谱系转换，因此在衰老过程中起着至关重要的作用。例如，miR-71或miR-246的过表达增加了秀丽隐杆线虫（C. elegans）的寿命，表明这些miRNAs可以延长寿命。
4.SCEV 和SCEV-miRNAs 在衰老相关生物学过程中的作用4.1 细胞衰老干细胞保持了生长和再生的能力，但是他们的数量、效力、干性以及他们的功能都随着年龄的增长而逐渐衰退。Gangaraju等人之前的研究就发现miRNAs和EVs是干细胞衰老相关的再生机制中重要的组成部分。干细胞的耗竭和miRNA水平的改变与其他各种遗传、表观遗传、非遗传、激素和环境诱发一样都与细胞的衰老息息相关（图2）。细胞中的衰老最开始会使细胞产生独特的分泌物，进而负面地影响细胞周围的微环境并且还有可能造成更为恶劣的影响，比如促进癌细胞的扩散、端粒酶的失调以及衰老等后果。例如，在衰老的细胞和衰老的个体中，干细胞的耗竭就和miR-125b、miR-34a、miR-126、miR-21、miR-494、miR-93和miR-214的非正常表达有着密不可分的关系。在人类间充质干细胞（MSCs）的研究中，有确切的证据指出超过90种常见的miRNAs与细胞的复制性衰老、细胞周期的停滞、干细胞能力的丧失密切相关。有研究已经证实，尤其是涉及调控增殖、泛素化和核结构的miRNAs有明显的表达差异，如miR-17/92簇、miR-141-3p、miR-371、miR-369-5p、miR-29C、miR-499和let-7的表达在细胞衰老过程中发生显著改变。此外，涉及到人类间充质干细胞的其他研究也报道了通过调控miR-543、miR590-3p、miR-335、miR-486-5p和miR-29c-3p的表达可以影响干细胞的衰老。特别是在节律、DNA修复、代谢、凋亡和免疫信号的转导等生物学过程中，miR-183簇（由miR-183、miR-96和miR-182组成）具有重要的功能。骨髓源性的MSC中miR-183家族表达水平的增高与年老的EVs的氧化应激相关，且可抑制MSC功能（增殖和矿化）并促进细胞衰老。另外，已有研究证明miR-183簇的一个重要的靶标Sirt1可以通过p53调节氧化应激诱导的细胞凋亡，从而逆转衰老起到保护细胞的作用。更为有趣的是，一项针对年轻和年老个体外周血单个核细胞的检测报告表明Sirt1的表达存在明显的差异，提示了利用miRNAs调节Sirt1的表达可以降低罹患年龄相关疾病的风险。总结上述miRNA在人MSC中的研究，整体来看，miRNAs影响干细胞的衰老方式相似，但可能产生截然不同的影响。因此，在考虑将MSC用于临床前基于细胞的治疗时，重要的是不仅要根据干细胞类型，而且还要根据组织来源、细胞微环境和供体的年龄等影响因素。4.2 衰老相关的分泌表型在生理的水平下，据报道邻近衰老的细胞对干细胞的群体具有治疗的作用。通过SASP，衰老的细胞可以通过上调周围组织中的干细胞标志物的表达来增加干细胞的可塑性和干性，进一步的诱导再生反应。据报道，药理诱发（通过p16INK4a）和年龄增长引起的细胞衰老均与SASP因子的上调正相关，例如IL-6可以促进去分化和重编程以促进组织修复。有明确的证据表明，衰老细胞中的EVs以及其miRNA可以通过SASP将相邻细胞诱导成为促炎表型或者促再生表型。据报道，衰老会改变衰老细胞来源的EVs中的miRNA组成（具体表现为miR-17-3p和miR-173的上调；miR-17-3p、miR-625-3p、miR-199b-5p和miR-381-3p的下调）同时对周围的微环境发挥抗凋亡作用，并可能具有促肿瘤作用。因此，根据从衰老细胞分泌出的EV-miRNAs，干细胞短暂暴露在SASP因子产生的效果可能是促进再生（即通过IL-6的作用），但长期暴露于SASP因子则可能通过将邻近的干细胞锚定在一个多能化的状态而不能再生从而表现为再生能力的减弱。因此应该从以下两个角度来思考治疗的途径（图1）：首先是衰老细胞中的SASP是如何通过EV-miRNAs介导下游效应因子功能；其次如何在衰老组织中调节SASP可以更好地发挥再生的作用。SCEV-miRNAs与调节SASP因子的分泌有关。Fafián-Labora等观察到相比于新生、年轻大鼠，成年大鼠MSC中miR-146a表现为显著的下调和miR-335为显著的上调。通过抑制促炎症IL-1α信号转导所需的IRAK-1 mRNA的表达，miR146a/b抑制了SASP因子IL-6和IL-8的分泌。在其他的研究中，miR-146a/b也被证明是IL-6、COX-2和TNF-α的负反馈调控因子。同样的，之前被认为在衰老细胞和癌症相关的成纤维细胞中上调的miR-335通过miR335/COX-2/PTEN轴线负调节致癌性SASP因子MMP2和IL-6。在人的MSCs中，miR-335表达水平与个体的年龄呈现正相关，同时miR-335通过抑制AP-1活性在MSC中诱导细胞产生衰老表型（即增加SA-β-gal活性，降低增殖能力并发展为SASP）。综上所述，在老化的MSC EVs中观察到的miR-146a和miR-335的差异表达可能表明SASP活性总体上受到了抑制，导致进一步地发展为细胞衰老。使用化疗药物选择性抑制SASP或诱导衰老细胞凋亡已经成为对抗机体衰老的新型研究领域。据报道，包括小分子、RNA抑制剂、多肽、抗体或者疫苗在内的治疗药物可以减轻与年龄相关疾病的发病率。已经开发出来的诸如达沙替尼和槲皮素的药物可以用来靶向衰老细胞相关通路（如p53/p21，PI3K/AKT）。此外，新兴的化疗药物旨在靶向其他与衰老相关的途径，比如HSP-90。有趣的是，Jeon等人指出，体外施加小分子药物UBX0101通过改变miRNA的表达来减缓骨关节炎的发展，增加软骨的形成并调节炎症反应（图1）。但是，是否可以开发出能直接靶向SCEV-miRNA信号传导通路的化疗药物还是一个未解之谜。4.3 p53/p21和p16INK4a/pRB通路的上调迄今为止，有大量的研究旨在强调上调p53/p21和p16INK4a/pRB通路在调节细胞衰老和衰老启动时的关键作用。在细胞中已知的衰老的应激源，例如端粒缩短、DNA损伤和氧化应激会触发DNA损伤反应（DDR），进而导致p53稳定并随后激活CDK2抑制剂p21从而启动细胞周期停滞。同时，与衰老相关的持续DNA损伤也可能激活CDK4/6抑制剂p16INK4a。p53/p21或p16INK4a/pRB通路的激活最终阻止了Rb的失活，并引发细胞周期阻滞。同时还有证据表明，p53参与下游外泌体的分泌，并受到miRNAs调控。压力应激激活的p53可以转录TSAP6、CHMP4C、CAV-1和DRAM，它们可参与促进外泌体介导的通讯以及降低细胞生长和分裂速率。此外，最近在人的HFSN1细胞中进行的一项研究表明：1）miR-141和miR-145b-5p通过抑制MDM2激活p53；2）这两种miRNA的表达水平和细胞年龄的增加相关。因此，在SCEVs中对miRNA表达谱的绘制为p53/p21和p16INK4a/pRB肿瘤抑制途径和囊泡中miRNA调控的相互作用提供了新的视角。阐明干细胞中miRNA的调控网络将为衰老、维持干细胞可塑性、防止早衰以及为临床前应用提供更深入的了解。4.4 端粒酶的活性和端粒的长度人体衰老的一个重要的标志就是逐步缩短的DNA重复序列——端粒。这是由于细胞分裂不断重复以及端粒酶活性随时间而下调而引起的。随着时间的流逝，端粒的缩短与多种年龄相关疾病有关，例如2型糖尿病、心血管疾病、免疫功能受损和癌症的发生。在干细胞中，端粒的缩短导致谱系和多能性标记物的表达降低，反应了这些细胞的增殖、再生、移入和分化能力的降低。与此同时，端粒的重复序列可通过核酶端粒酶而得到延长，该酶是由端粒逆转录酶（TERT）、端粒酶RNA（TERC）和dyskerin组成的核糖核蛋白复合体。因此，了解miRNA如何调节端粒酶活性将为对抗复制性衰老和年龄相关疾病提供新的思路和方法。几种miRNA与端粒的活性和端粒的维持相关（图2）。举例来说，端粒重复结合因子1（TERF1）就是miRNA-155的反应靶点。同样，miRNA-138控制TERT的活性并调控许多不同类型细胞的寿命。以在干细胞分裂中具有调控作用而闻名的miRNA-34家族被报道与多种癌症的端粒长度相关联。而今在各种类型的干细胞中，新生的研究已经将目光聚焦在了外泌体中的miRNA特征。有趣的是，Chen等报道了在大鼠MSC来源的外泌体中存在miR-133a，而此前曾报道过miR-133a是调控人类TERT（hTERT）活性的鉴定出的六种miRNA之一。同样，也有研究证明miR-128在几种类型的干细胞和SCEVs中均能表达，并能在癌症细胞系中调节TERT的mRNA水平和蛋白水平。总之，这些研究提出了通过hTERT调节端粒酶活性的SCEV-miRNA调控网络。4.5 昼夜节律调节昼夜节律的主要分子机制涉及核心昼夜节律蛋白，这些蛋白通过调节转录/翻译反馈回路来起作用。在细胞核中，转录因子CLOCK和BMAL1的异源二聚体可以诱导关键基因PER1、PER2、CRY1和CRY2的转录。积累的PER和CRY蛋白在胞浆中成为二聚体，负反馈抑制BMAL1：CLOCK介导的转录。孤儿核受体RORS和REV-ERBs等其他转录调节因子在节律调节下参与二级BMAL1：CLOCK依赖的抑制性反馈回路。有证据表明miRNAs参与细胞内的昼夜节律调节通路，为对衰老调控的理解提供了一个新的维度（图2）。在视交叉上核（SCN）神经元中，靶向BMAL1：CLOCK和CREB的miR-219-1和miR-132，已被报道通过影响PER1的转录和PER2蛋白的表达来调节昼夜节律。在干细胞中，另有研究表明，内源性表达的miR-378也参与了BMAL1：CLOCK和REV-ERBs的调控。由于昼夜节律也与组织再生、可塑性和整体健康密切相关，对干细胞如何通过SCEV-miRNAs调节昼夜节律的理解，将对防止年龄相关的退化至关重要。近来在小鼠干细胞中开展的研究，在分子水平上将衰老和昼夜节律联系起来。有研究表明，衰老干细胞的振荡转录组发生重塑，反映出组织保护和稳态的节律性功能的丧失，导致了细胞应激、炎症和DNA损伤。干细胞中时钟基因表达的改变也与细胞命运决定、增殖和分化功能障碍有关，这也引出了年龄相关疾病、干细胞衰老、个体衰老、昼夜节律变化和SCEV-miRNAs之间的相互作用的问题。下面，文章重点介绍由干细胞衰老引起的细胞缺陷和功能障碍的例子，并描述了目前对SCEV-miRNAs和昼夜节律的研究对更好地理解这些生物过程有何帮助。在哺乳动物中，已经有充分的证据表明衰老成体神经干细胞（NSCs）与衰老的NSC增加以及神经发生和分化的减少有关。这最终会导致衰老相关的损伤和认知缺陷，如嗅觉功能下降，并可能使个体容易患上神经退行性疾病。有学者提出一种机制，认为成体NSC衰老的部分原因是下丘脑神经干细胞（htNSCs）分泌的脑脊液中的胞外miRNA减少。有研究进一步证明，用纯化的htNSC外泌体来治疗老年小鼠，减缓了小鼠的衰老表型，表现为htNSC的增加和衰老相关的炎症的减少。此外，一项对小鼠干细胞样的颗粒下层（SGZ）神经前体细胞的研究，发现了时钟蛋白BMAL1和PER2对成年哺乳动物海马神经发生的节律性调控。由于下丘脑，特别是SCN，被认为是哺乳动物的中央昼夜节律起搏器，因此探索htNSC分泌的胞外miRNA是否参与调节SCN的生物钟机制将有重要的意义。MSCs是与衰老干细胞群体相关的年龄依赖性功能损失另一个例子。在哺乳动物中，据报道，MSC衰老会导致骨折修复能力受损，骨髓MSC数量减少，以及向脂肪细胞而非成骨细胞的谱系偏斜，使个体容易患上与年龄相关的骨质疏松症。随着MSC供体年龄的增加，功能性研究中已经报道了五种SCEV-miRNAs的差异表达，导致对衰老相关炎症的免疫反应降低、MSC治疗能力降低和细胞衰老。由于MSC的细胞周期、分化、迁移和粘附已被证明受CLOCK、BMAL1、PER1和PER2的节律性振荡调节，因此有必要研究年龄相关的SCEV-miRNAs在昼夜节律和衰老中的作用。
5. SCEVs和SCEV-miRNAs在无细胞治疗中的新作用5.1. EVs的治疗潜力5.1.1. 裸露miRNA传递面临的挑战miRNA疗法包括裸露miRNAs或EV-miRNAs给药。由于半衰期短、血清RNA酶降解作用、肾滤过清除或通过网状内皮系统（RES）清除作用，导致裸露miRNA在体内的生物利用度有限，成为裸露miRNA，甚至任何外源游离RNA引入体循环的一个重要障碍。裸露miRNAs的半衰期很短，其中部分原因是它们分子量低和具有亲水性，加速其被肾小球滤过清除。为了在无细胞疗法中减少裸露miRNA的降解，一种方法是使用化学修饰的miRNA模拟物或拮抗剂。据报道，这些化学修饰促进了miRNA与血清蛋白的相互作用。其中一些修饰包括将核糖环（通常容易被核酸酶降解）的2’-OH变为2’-O-甲氧乙基或2’-氟miRNA寡核苷酸；锁核酸（LNA）修饰以及对miRNA运载链的修饰。例如，临床试验中用于治疗丙型肝炎病毒感染的LNA硫代antimiR-122药物miravirsen（SPC3649）具有抗核酸酶降解作用，并且在肝细胞中表现出更强的细胞摄取、核定位和对miR-122的亲和力。此外，miRNAs还与抗体Fab片段、胆固醇、胆汁酸和/或脂肪酸结合，使其能够固存到HDL/LDL脂蛋白中，并通过脂蛋白受体促进靶细胞对miRNA的摄取。另一方面，利用基于纳米颗粒的系统来实现治疗性miRNA的转移，如基于脂质的纳米颗粒和聚合纳米颗粒，已经被用于延长裸露miRNA的循环半衰期，并增加它们在靶组织中的渗透性和滞留性；然而，在受控的临床环境中，这些策略的安全性和不确定性引起了关注。在治疗过程中使用裸露miRNAs也可以触发先天免疫毒性反应。裸露miRNA的使用激活了RNA敏感的TLR3和TLR7，导致炎症细胞因子和干扰素的产生（即IFN-α、IFN-β、IL-6和IL-1β）。此外，TLRs的激活还会诱导Th1应答，从而激活树突状细胞，刺激原始CD4+ T细胞的分化。裸露miRNA引起的免疫原性反应也被认为可以激活单核细胞和巨噬细胞，并通过TLR8增加IL-6/TNF的分泌。5.1.2. EV介导的miRNAs递送再生医学领域已经认识到，干细胞治疗的主要优势实际上可能在于EV介导的分子货物传递，而非目标部位细胞的实际植入和分化。EVs的生物学和结构特征使其特别适合用于外源miRNA的传递，更适用于临床应用。与其他miRNA传递方式相比，EVs是天然构建的载体，含有可变形的细胞膜以保持结构的完整性，并能够更好地渗透到靶组织中。EVs的变形性是由于囊泡内细胞骨架元件（即肌动蛋白和微管蛋白）及凝胶状核心（由有序水分子、囊泡内蛋白质和核酸组成）的存在。这一特性使得EVs在保持其结构完整性的同时具有更强的渗透性，有学者提出这也使得EVs以独特的方式实现纳米级外渗（即通过挖掘纳米管隧道或横穿细胞外基质），甚至能够穿越血脑屏障来运送EV中的货物（即miRNAs），使其与裸露miRNA相比可以更深入地进入靶组织中。与裸露miRNAs不同，EVs的细胞膜提供了一种保护屏障，以保护miRNAs免受血清中核酸酶的降解，甚至已被证明在温度和pH波动很大的情况下仍然可以保持miRNAs的稳定。与裸露的miRNAs不同，EVs还携带来自起源细胞的信号分子和配体，从而降低毒性和免疫侵袭。近来有研究证实了SCEV-miRNAs在应用于年龄相关的疾病时具有促衰老、再生和治疗性作用（图2；表1)，接下来将对其重点介绍。5.2. SCEV-miRNA治疗与年龄相关的疾病和状况5.2.1 伤口愈合与皮肤老化在皮肤组织中，衰老过程会导致组织再生潜力的下降，这可能体现在皮肤干细胞数量的减少或其功能的降低。目前使用来自各种组织来源的MSCs进行的研究，突出了MSCs来源的外泌体和miRNAs在皮肤再生的不同阶段中增强成纤维细胞和内皮细胞的迁移能力和控制其增殖方面的作用。皮肤组织受益于MSC外泌体的治疗，最终在损伤部位表现出更好的表皮再植和胶原成熟性、肌成纤维细胞的形成增加、瘢痕形成减少以及烧伤后恢复能力提高。有趣的是，最近有科学家证明，富集miR-21、miR-23a、miR-125b和miR-145的UC-MSC-外泌体在伤口愈合过程中防止瘢痕形成方面发挥了关键作用。此外，使用衰老的人真皮成纤维细胞（HDF）模型，科学家证明，人iPSC来源的外泌体可以有效地逆转紫外光老化和自然复制衰老。MSC-外泌体治疗增加了HDF的增殖和迁移能力，同时恢复了衰老相关的β-半乳糖苷酶、基质降解金属蛋白酶（MMPs）和老年皮肤特有的I型胶原蛋白的衰老相关表达变化。综合这些研究表明，MSC-外泌体携带的miRNAs以及其他非编码RNA、生长因子、胞外脂质，在激活Wnt/β-catenin、AKT、ERK和MAPK，以及TLR4/NF-κB/STAT3/AKT信号介导的炎症通路等重要的信号通路中发挥协同作用。
表1 SCEV-miRNA治疗年龄相关性疾病。
6. 结论与展望鉴于SCEVs和SCEV-miRNAs在衰老和年龄相关条件下的重要功能，为推动SCEV研究走向临床，必须克服几个挑战。采用SCEV研究来对抗与年龄相关的衰退将需要标准化的方案来及时提取、净化和量化EVs。目前的分离和分析技术利用了EV密度、大小、溶解度和免疫亲和等优点，但由于其高成本，低特异性和低产量而受到极大的限制。因此，未来的方案不仅要根据来源细胞类型和包含物质来分离和评估特定的外泌体群体，而且要以大规模、低成本和可重复的方式进行。由于SCEVs和SCEV-miRNAs的研究还处于起步阶段，所以对SCEVs在抗衰老机制和再生效应中的确切作用还没有完全了解。虽然最近的研究强调了外泌体miRNAs在衰老中的作用，但很少有研究探索其他外泌体物质（脂类、mRNAs、其他非编码RNA、蛋白质）如何在衰老的生物过程中发挥协同作用。类似地，尽管许多研究已经确定了SCEVs在年龄相关条件或组织特异性背景下的作用，但目前对控制人类系统性衰老本身的分子机制以及SCEVs群体如何调控衰老过程中的全身过程知之甚少。本文简要回顾一些重要的生物过程，如端粒缩短、细胞衰老和昼夜节律，可能在系统性衰老中发挥重要作用。然而，要将SCEV治疗作为一种临床验证的抗衰老疗法，有必要进一步探索细胞过程对系统寿命的贡献，以及干细胞来源的miRNAs和其他外泌体成分如何调控这些生物学过程。
责编：翠翠排版：陆小炮