30秒速览:本文要点
- 外泌体制剂是「被提取出来的一部分」。它是从培养上清(分泌组)中只分取膜性小囊而得到的产物,溶在液体里的成分(可溶性因子)不会跟着保留下来。
- 「部分」并未呈现与「整体」相同的结果。在同一条件下比较三个组分的两篇同行评议论文中,仅含膜性小囊的组分(分离后取出的一部分)都没有引起与分取之前的整体相同的细胞变化。
- 但两项研究都是体外实验。它们既不能说明在人体上的优劣,也不能说明本公司产品的效果;可以推及的范围,请在正文中确认。
1. 外泌体制剂,相当于只从汤里捞出「食材」
说到底,被拿来比较的是「整体」与「从中分取出来的两个部分」。先把这层关系弄清楚,两项研究的设计就一下子好读了。
分泌组(细胞在培养过程中分泌的成分的总和)中,既含有细胞分泌的可溶性因子(细胞因子、生长因子等),也含有膜囊泡(包含外泌体在内的细胞外囊泡)。用做菜来打比方,分泌组就是食材和汤底都在里面的一锅汤。外泌体制剂则相当于用网只把食材(膜囊泡)捞上来的那一份,而溶进汤里的汤底,并不会留在网上。
研究把这层关系拆成以下三个组分来加以比较。
直观要点
「外泌体」与「分泌组(培养上清液)」并不是同一种液体的两种说法,而是「部分」与「整体」的关系。选择哪一种形态的产品,同时也是在选择要不要保留溶在液体里的可溶性因子。关于外泌体本身的定义与结构,整理在《什么是外泌体(完全解说)》(日语页面)。
2. 研究1:在诱导炎症的腱细胞上,「整体」的作用最大
第一篇的结论很清楚。三个组分之中,让细胞的基因表达变动最大的是「整体」。
这是维也纳兽医大学的团队于2023年发表的研究[1]。研究者把马的骨髓来源间充质干细胞在无血清条件下培养48小时,将回收的培养上清用尺寸排阻色谱法(按大小差异筛分成分的方法)加以分离,得到整体(CM)、外泌体组分(EVs)、可溶性蛋白组分(PF)三者。
随后把这三者施加于用 TNF-α 和 IL-1β 诱导炎症的马腱细胞,比较基因表达如何变化。结果是,施加整体时,相对于诱导炎症的对照组,基因表达的变化最大。无论是单独的外泌体组分,还是单独的可溶性蛋白组分,都没有达到整体的水平。
这一结论,就写在论文的标题里。
“Mesenchymal Stem Cell Conditioned Medium Modulates Inflammation in Tenocytes: Complete Conditioned Medium Has Superior Therapeutic Efficacy than Its Extracellular Vesicle Fraction”
间充质干细胞的培养上清可调节腱细胞的炎症 — 完整的培养上清,其治疗有效性高于其细胞外囊泡组分
引自 Soukup R, et al. Int J Mol Sci. 2023;24(13):10857 的论文标题(该标题基于体外实验)3. 研究2:在免疫细胞上,起作用的是「剩下的液体」而非「捞出的囊泡」
第二篇里,名次发生了对调。与整体作用大致相当的,是去掉外泌体之后「剩下的液体」。
另一篇是2022年的研究[2]。这次使用的是人的细胞。研究者从人羊膜来源的间充质基质细胞(与间充质干细胞基本同义)制备了整体、外泌体组分、去外泌体组分,施加于人的外周血单个核细胞,比较其免疫调节作用。
结果,去外泌体组分显示出与整体大致相当的免疫调节作用。另一方面,外泌体组分虽已确认被细胞摄取,但在所测定的指标上几乎未见作用。值得留意的是,这并不是「没有送达」,而是「送达之后,所测的指标没有动」。
| 项目 | 研究1(2023) | 研究2(2022) |
|---|---|---|
| 细胞来源 | 马骨髓来源间充质干细胞 | 人羊膜来源间充质基质细胞 |
| 施加对象 | 马腱细胞(诱导炎症) | 人的外周血单个核细胞 |
| 观察指标 | 基因表达的变化 | 免疫调节作用 |
| 作用最大的组分 | 整体 | 去外泌体组分(与整体大致相当) |
| 单独的外泌体组分 | 低于整体 | 几乎未见变化 |
| 试验形式 | 体外 | 体外 |
4. 两项研究共同显示的内容 — 「部分」没能代替「整体」
结论是这样的。在物种、施加对象、观察指标都不相同的两个体系中,都出现了同一方向的结果:仅含膜性小囊的组分,没有引起与整体相同的变化。
仅提取膜囊泡(细胞释放的、由膜包裹的微小囊泡)而得到的组分,未能引起与整体相同的变化——这是两者共通的结果。若只有一篇,或许还可能是偶然;但在不同的实验体系中出现了同一方向的结果,这一点具有意义。
另一方面,两项研究并不是在说同一件事。研究1中整体的作用最大,单独的可溶性组分也未达到整体的水平。研究2中仅可溶性组分就与整体大致相当。可溶性因子(以溶解于液体的状态发挥作用的成分)与膜囊泡各自的贡献比例会随实验体系而变化,这样理解较为妥当。
直观要点
回到汤的比方,研究1的结果是「食材和汤底都在的一锅汤,作用最大」,研究2的结果是「只有汤底,也与整锅汤大致相当」。两篇论文的名次不同,但「只有食材,代替不了整锅汤」这个方向是共通的。
共通之处在于「单独的外泌体未能达到与整体相同的结果」这一点,而不是「可溶性因子承担了全部作用」。在研究1中,单独的可溶性组分同样未达到整体的水平。
5. 应如何看待这一结果 — 解读时的四点局限
先把话说在前面:这两篇论文并不是用来断定「分泌组更优」的材料。可以推及的范围,请按以下四点确认。
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两项均为体外(in vitro)研究
它们是把样品直接施加于培养细胞的实验,并非在人体给药后的结果。显示人体上孰优孰劣的数据,这两篇中并不包含。
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研究1使用的是马的细胞
不能就这样套用于人。妥当的解读范围,止于「在不同物种中出现了共通的倾向」这一层。
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这些研究并未对本公司产品进行试验
两项研究使用的都是研究机构自行制备的组分。各产品在制法与浓度上的差异,并未反映在这一结果中。
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这并不是「外泌体没有作用」的结论
研究2中已确认外泌体组分被细胞摄取。准确的表述是:在所测定的指标上变化较小。若更换指标或对象,也可能得到不同的结果。
在此基础上,从选择原料的立场出发,可以说的只有一点。只提取膜囊泡的工序,同时也是舍弃可溶性因子的工序。顺序应当是先确定希望保留什么,再选择产品的形态。
三个词之间的关系,以及本公司称之为分泌组的条件,整理在什么是分泌组;不同制法带来的残留成分差异,整理在干细胞培养上清液与分泌组的区别。外泌体产品「颗粒数」该如何解读,请见如何看待外泌体的「数量」。
常见问题
外泌体制剂与分泌组,哪一个更优?
就目前而言,还无法对优劣下结论。这里介绍的两项研究都是在体外把样品施加于细胞的实验,并非在人体给药的条件下比较优劣。研究所显示的,仅止于这样一个事实:仅提取膜囊泡而得到的组分,未能引起与整体或可溶性组分相同的变化。
这是否意味着外泌体没有效果?
不能这样说。研究2中已确认外泌体组分被细胞摄取。结果是:在被摄取的前提下,所测定的免疫调节指标未出现明显变化。若更换指标或对象,也可能得到不同的结果。
使用马细胞的研究,可以当作人的情况来解读吗?
不能直接套用。研究1是使用马的间充质干细胞(可分化为骨、脂肪等的干细胞)与马腱细胞的体外实验。研究2使用了人羊膜来源的细胞与人的外周血单个核细胞,但同样是体外实验。较为妥当的解读是:在不同物种、不同细胞中观察到共通的倾向,这一点具有意义。
参考文献
- [1] Soukup R, Gerner I, Mohr T, Gueltekin S, Grillari J, Jenner F. Mesenchymal Stem Cell Conditioned Medium Modulates Inflammation in Tenocytes: Complete Conditioned Medium Has Superior Therapeutic Efficacy than Its Extracellular Vesicle Fraction. Int J Mol Sci. 2023;24(13):10857. doi:10.3390/ijms241310857
- [2] Papait A, Ragni E, Cargnoni A, et al. Comparison of EV-free fraction, EVs, and total secretome of amniotic mesenchymal stromal cells for their immunomodulatory potential: a translational perspective. Front Immunol. 2022;13:960909. doi:10.3389/fimmu.2022.960909
英文引用摘自论文标题,中文译文由本公司翻译。
本文介绍的是已公开发表的研究内容。本公司的干细胞分泌组仅作为研究用试剂供应,不用于证明对任何特定疾病的疗效。文中介绍的研究并未对本公司产品进行试验。