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市面上的幹細胞都是幹細胞嗎？多幾個字少幾個字都是一樣的嗎？看此文

撰文：想要兩顆西柚

修訂：南山小仙

來源：新幹細胞者說

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幹細胞上清液

幹細胞上清液是從幹細胞培養液中去除幹細胞以及其他所有細胞成分後餘留的液體，由培養基、細胞因子以及外泌體三部分組成。幹細胞培養基要維持幹細胞的「干」性本身就富含營養成分，而幹細胞上清液是在培養基原有的基礎上疊加了幹細胞分泌大量細胞活性因子，比如生長因子、外泌體等。由此可見幹細胞上清中成分非常複雜。

成   分（不同培養體系成分不同）

培養基：包括碳水化合物、含氮物質、無機鹽（包括微量元素）、維生素和水等

細胞因子：幹細胞分泌的具有廣泛生物學活性的小分子蛋白質

外泌體：幹細胞分泌的一種納米囊泡物質，攜帶多種功能性蛋白質和遺傳信息，如核酸、蛋白質、脂質等

生長因子：促進細胞生長和增殖的蛋白質，如表皮生長因子（EGF）、鹼性成纖維細胞生長因子（bFGF）、轉化生長因子-β（TGF-β）、血管內皮生長因子（VEGF）等。

其他成分：可能包括氨基酸、核苷酸、抗氧化劑等，這些都是細胞生長和功能維持所必需的

幹細胞上清工藝：通常是在細胞生長到80%匯合，將培養基輕輕吸出。收集的上清液需要經過過濾或離心，以去除細胞碎片和大的細胞團塊。離心或過濾後即取得了幹細胞上清。如果有其他需求可以再顺利获得超濾或其他方法進行濃縮，以提高其中生物活性物質的濃度。濃縮後的上清液可以進行凍干處理，製成凍乾粉，以便於長期保存和後續應用。

研究節選

MSC培養上清液處理後顯着提高了韦德国际體外慢性傷口模型中成纖維細胞、內皮細胞和角質形成細胞的存活率。同時研究對比了體外環境中，MSC細胞和MSC培養上清對成纖維細胞增殖的影響，發現培養上清更有助於促進成纖維細胞增殖。這可能預示幹細胞培養上清着對於慢性傷口或難癒合傷口治療中比單獨移植幹細胞更有效[1]。還有一項研究證明了MSC培養上清對糖尿病傷口有明顯優勢（動物實驗研究）[2]，如圖1。

圖1：對照組（DC）不接受任何治療；安慰劑組（DP）接受普通培養基（DMEM）；糖尿病條件培養基組（DCM）接受人間充質幹細胞條件培養基（hBM-MSC-CM）的治療。

研究另一項研究表明，MSC培養上清，心臟成纖維細胞（HCF）進行輻照，然後用臍帶間充質幹細胞UC-MSCs 的條件培養基（MSCCM）培養，發現MSCCM 促進細胞活力，減少膠原蛋白沉積，防止氧化應激和增加抗氧化狀態，並降低促纖維化 TGF-β1、IL-6 和 IL-8 水平[3]，如圖2：

圖2：A顺利获得 CCK8 分析細胞活力。比較對照細胞（Control）、單次照射 HCF 細胞（Ir）、照射 + MSCCM 處理的 HCF 細胞（Ir+MSCCM）、照射 + MRCCM 處理的 HCF 細胞（Ir+MRCCM）、照射 + NF-κB 抑制劑處理的 HCF 細胞（Ir + NF-κB 抑制劑） 和照射 + TβRI 抑制劑處理的 HCF 細胞 （Ir + TβRI 抑制劑）B/C分析膠原蛋白含量；D分析氧化應激和抗氧化水平。

小仙的畫外音：幹細胞上清液现在能看到的文章不多，大多集中在皮膚修復，抗老方面，很少看到直接注射的文章，小仙認為是因為其成分複雜，如果要直接注射的話，要考慮過敏因素，另外因為成分複雜，其成分和培養體系有關，如果用於申報也很有難度。

2

幹細胞裂解液（不同幹細胞裂解液成分不同）

幹細胞裂解液是顺利获得破壞細胞膜和細胞器，釋放細胞內容物，包括蛋白質、核酸、細胞器等，從而取得的液體。

成分（可能包括但不限於）

細胞結構蛋白、酶、受體、轉錄因子、DNA和RNA、細胞器的碎片

生長因子：如幹細胞分泌的各種生長因子

細胞代謝產物：細胞在代謝過程中產生的各種小分子物質。

幹細胞裂解液工藝：利用超聲波的能量破壞細胞，這種方法能夠高效地裂解細胞，但需要控制超聲的強度和時間，以避免過度裂解導致細胞內容物的降解；還可以顺利获得反覆冷凍和融化細胞，利用冰晶的形成和融化過程中的滲透壓變化來破壞細胞膜，這種方法較為溫和，但可能需要較長的時間來實現細胞的完全裂解。還有一種化學裂解法，即使用特定的裂解液，其中可能包含去垢劑（如SDS、NP-40、Triton X-100）、鹽、緩衝液、蛋白酶抑制劑等成分，以促進細胞膜的破壞和蛋白質的溶解。但這樣要考慮添加的裂解液對後續使用的影響。

幹細胞裂解液有研究證明與細胞移植相比，來自人脂肪來源的 MSC 裂解物在高脂飲食小鼠的葡萄糖耐量方面有相當的改善[4]。因為由於超重和胰島素抵抗被認為是衰老過程的併發症，這使得研究者推斷可能使用脂肪來源的MSC裂解物進行抗衰老乾預。但事與願違，大鼠從12個月齡開始接受終生脂肪間充質幹細胞裂解物治療，雌鼠和雄鼠都現了壽命縮短的趨勢[5]。如圖3：

圖3

小仙的畫外音：幹細胞裂解液成分也非常多，但是好在都是細胞胞內物質，不存在外在的培養基成分，现在市場使用經常用來局部注射，但是能看到的注射方式的研究也非常少。

3

幹細胞外泌體（每種細胞都有外泌體）

幹細胞外泌體是一類直徑在30-150納米的微小囊泡，由細胞主動分泌並釋放到細胞外，具有雙層脂質膜結構。它們在細胞間的物質和信息傳遞中起着重要作用，含有豐富的miRNA，现在來說研究非常多。詳細文章見[全系列]外泌體文章薈萃

外泌體大小：直徑約30-150nm

微囊泡大小：直徑為100nm-1μm

從研究上來講，並不嚴格區分外泌體（exosomes）或微囊泡（microvesicles）。

外泌體數量：人體中大約有10*14個，平均每個細胞產生1000-10000個

成  分

蛋白質：外泌體包含母細胞特徵性的生物信息分子，如蛋白、脂質、DNA、mRNA、miRNA以及Non-coding RNA等。外泌體表面標記蛋白主要有Alix，TSG101，CD63，CD9，CD81和HSP70。

脂質：外泌體的膜上膽固醇和二酰甘油含量較高，這些脂質在維持外泌體結構和功能中起到關鍵作用。

核酸：包括DNA、mRNA、miRNA等，這些核酸分子可以被轉運到受體細胞，參與細胞間的信息傳遞和基因表達調控。

代謝物：外泌體還可能包含細胞的代謝產物，這些物質可以反映細胞的代謝狀態和功能。

有人總結過，外泌體提取方法包括：超速離心法、基於尺寸大小的技術、免疫吸附的分離技術、沉澱法、基於微流控的分離技術。

超速離心法是分離外泌體的標準方法。在4℃條件下依次以300G，2000G，10000G的轉速離心，依次去除細胞和細胞碎片等，再以100000G超速離心得到外泌體。但離心法每次處理的樣本量較小，而且反覆高速離心會導致外泌體破裂影響質量。

幾乎所有細胞都可以釋放外泌體。如果這個外泌體是間充質幹細胞分泌的，韦德国际就叫間充質幹細胞外泌體（MSC-exo）。MSC-exo表達所有外泌體共同表達的相關標誌物：細胞骨架蛋白質（微管蛋白和肌動蛋白），同時也表達MSCs的表面標誌物（如CD90、CD73）。

各種組織來源的MSC-exo

幹細胞外泌體的研究非常多。主要基於它本身的作用包括：促進組織修復和再生、免疫調節、抗炎作用、神經保護和神經再生、抗纖維化、藥物遞送、基因調節、血管生成促進和細胞通訊等。

一篇綜述詳細介紹了間充質幹細胞外泌體（MSC-Exos）與傳統技術和幹細胞療法在骨關節炎相比的優勢所在，如圖4。

圖4

MSC-Exos主要依靠旁分泌機制來實現其治療效果。這意味着它們分泌不同的生物活性分子，包括生長因子、細胞因子和信號分子，這些分子可以改變靶細胞和組織的功能。顺利获得這種旁分泌方法，可以規避基於細胞的治療的危險，如免疫排斥、腫瘤形成和不受控制的分化。外泌體無需細胞移植即可分離、表徵和給藥，使其成為一種更容易取得且可能更安全的治療選擇。MSC-Exos在臨床前和早期臨床研究中顯示出良好的安全性[6]。大量實驗研究给予了MSC-Exos治療阿爾茨海默病、帕金森病、創傷後和缺血性腦損傷、精神分裂症和自閉症譜系障礙（ASD）的有益作用的證據，足以說明間充質幹細胞來源的外泌體可以作為治療神經認知障礙的新療法[7]。也有利用外泌體的載藥能力召开的研究，研究者利用脂肪間充質幹細胞載SAV-siRNA，將這種siRNA遞送到心肌細胞中，以誘導心肌細胞更新，證明了這種方法可作為心肌梗死治療手段[8]。

除了MSC來源的外泌體，有一項研究介紹了誘導多能幹細胞誘導（iPSC）的神經幹細胞（NSC）分泌的外泌體在傷口癒合中的作用。結果證明了這種外泌體能夠在體外促進血管內皮細胞的管形成，在體內能促進小鼠傷口癒合[9]。

圖5

另一項研究研究了iPSC的外泌體對老年人真皮成纖維細胞（HDF）的影響。顺利获得 MTT 測定測定細胞增殖和活力，顺利获得劃痕測定和transwell遷移測定顯示細胞遷移能力。為了誘導光老化和自然衰老，HDF分別用UVB（315 nm）照射和傳代培養超過30代。結果發現來自人 iPSC 的外泌體（iPSCs-Exo）在正常條件下刺激HDFs的增殖和遷移。iPSCs-Exo預處理抑制了UVB照射引起的HDFs損傷和基質降解酶（MMP-1/3）的過表達。這些結果表明 iPSCs-Exo在治療皮膚衰老方面具有治療潛力[10]。

截止到24年10月27日，在clinicaltrials.gov上登記的用幹細胞來源的外泌體進行的臨床研究有45項，其中中國有13項，具體如下表1：

表1：中國在clinicaltrials註冊的幹細胞來源外泌體臨床試驗

4

小黑板

1）幹細胞上清液、幹細胞裂解液、幹細胞外泌體不是幹細胞，只是來源於幹細胞或者說來源於幹細胞培養過程，可以成為幹細胞衍生品。

2）就這三種幹細胞衍生物來說现在從治療機制，產品工藝等方面來看，最容易成藥的應該還是幹細胞外泌體。

3）無論市面上多少種說法，技術的底層邏輯是永遠不會改變的，消費者多問多聽多看才能正知正見，行業從業者也應該遵守技術本質，減少過多的市場包裝才能走的長久。

參考文獻

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