細胞醫學新知:外泌體在後疫情時代的重要角色

外泌體是細胞分泌的一種小囊泡,直徑約30至150奈米,由細胞膜包裹而成,內含脂質、蛋白質、核酸等多種成分。外泌體在細胞間訊息傳遞中扮演重要角色,可攜帶訊息分子,如脂質、蛋白質、mRNAs和miRNAs,從而調節細胞的功能與行為,從一個細胞傳遞到另一個細胞,調節細胞的生長、分化、凋亡等過程。

外泌體的發現歷史

外泌體最早是在1958年被發現的,當時諾貝爾生醫學獎得主愛德華(Edward Lawrie Tatum)在研究核糖核酸(RNA)在蛋白質合成中的作用時,發現了外泌體具有基因片段傳遞功能。然而,外泌體的研究並沒有引起太多的關注,直到1996年,細胞生物學家格拉薩拉波索(Graca Raposo)在免疫細胞研究過程中,發現B淋巴細胞能分泌具有抗原傳遞能力的外泌體。這項發現引起了許多學者的興趣,並陸續發現,部分細胞所分泌的外泌體,可有效觸發免疫反應,消滅腫瘤抗原,強化了免疫細胞治療癌症領域的研究基礎。

2013年,諾貝爾生醫學獎頒發給美國與德國的三位學者,其研究貢獻清出說明,人們長期以來對於細胞與細胞間是如何進行能量傳遞、訊息轉換與物質運送的疑問。原來每個細胞所產生的囊泡,也就是外泌體(Exosomes);它可以有效攜帶脂質、蛋白質、mRNAs和miRNAs,進出各細胞之間,而體內癌細胞與正常癌細胞也可透過外泌體的傳送產生移轉作用。自此之後,外泌體的研究與應用逐漸擴大,在幹細胞、癌症診斷及藥物載體應用都有顯著發展。

外泌體的疾病應用

在疾病應用部分,國外研究機構已經將外泌體的特性,使用於修復損傷組織、促進細胞生長及調節免疫反應,減少皮膚傷患瘢痕形成;而我國國家衛生研究院細胞與系統醫學研究所,歷經7年的研究,分離出具有修復細胞功能的「幹細胞外泌體」(Stem Cell-derived Exosomes),對於腦神經再生與腦部功能活化 有名明顯成效,並連續獲得國際再生醫學權威期刊《STEM CELLS Translational Medicine》報導。

外泌體與新冠肺炎的關聯

在後新冠肺炎期間,逐漸有越多研究機構與學者,開始探討外泌體在新冠肺炎病症的應用與研究,隨著投入人物力越來越多後,部分學者認為可以使用間充質幹細胞(MSC)衍生的外泌體作為藥物載體,對因新冠病毒所產生的異常發炎現象,進行治療;或是從康復患者中血漿提取外泌體,加速病症治療效果;顯見外泌體在應用的三大面向:診斷、治療與藥物載體的三項特性。相信在研究機構與相關法規健全下,透過外泌體與新冠肺炎研究與應用,將有望看到新冠肺炎能被治癒與預防的曙光。