中大新聞?dòng)崳ㄍㄓ崋T馬蘭）凋亡是一種細(xì)胞的程序性死亡方式，是器官生長(zhǎng)發(fā)育和穩(wěn)態(tài)維持的必要過(guò)程。凋亡細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量凋亡囊泡( Apoptotic extracellular vesicles, apoEVs)，傳統(tǒng)觀(guān)念認(rèn)為機(jī)體大量apoEVs通過(guò)呈現(xiàn)“Find-Me”信號(hào)啟動(dòng)吞噬過(guò)程被各種吞噬細(xì)胞清除。中山大學(xué)光華口腔醫(yī)學(xué)院×附屬口腔醫(yī)院施松濤、寇曉星教授團(tuán)隊(duì)曾首次提出凋亡囊泡維持體內(nèi)干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，外源回輸干細(xì)胞凋亡囊泡可作為新的生物治療手段(Cell Research, 2018. DOI:10.1038/s41422-018-0070-2)。干細(xì)胞及胞外囊泡回輸已用于多種疾病的治療研究，但在體內(nèi)的代謝途徑和功能仍不清楚。

近日，施松濤、寇曉星教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名期刊Bioactive Materials上發(fā)表了題為“Apoptotic extracellular vesicles are metabolized regulators nurturing the skin and hair”的研究論文，報(bào)道了一部分外源性apoEVs以一種wave-like的形式通過(guò)皮膚和毛囊進(jìn)行代謝。同時(shí)，外源性apoEVs可通過(guò)Wnt/β-catenin通路活化皮膚和毛囊間充質(zhì)干細(xì)胞促進(jìn)傷口愈合和毛發(fā)再生。有趣的是力學(xué)刺激可以通過(guò)Wnt/β-catenin通路加速這種凋亡囊泡排出的過(guò)程。本研究揭示了循環(huán)中囊泡從皮膚毛發(fā)代謝的新途徑，生物性代謝物會(huì)以EV的方式經(jīng)皮膚和毛發(fā)排出到體外，走向大自然，表達(dá)了“天人合一”的概念，并為皮膚和毛發(fā)疾病提供了新的無(wú)細(xì)胞治療的治療策略。

該研究通過(guò)尾靜脈途徑向小鼠體內(nèi)注射熒光染料標(biāo)記的apoEVs，利用免疫熒光、蛋白印跡、活體成像和超高分辨顯微鏡等手段觀(guān)測(cè)到apoEVs可從皮膚和毛發(fā)排出體外，并使用雙光子顯微鏡在活體小鼠上驗(yàn)證此現(xiàn)象。

進(jìn)一步研究表明，apoEVs在排出過(guò)程中可激活皮膚中的Wnt/β-catenin信號(hào)通路，促進(jìn)皮膚的新陳代謝，而活化的β-catenin又可調(diào)控apoEVs的排出和皮膚更新，呈現(xiàn)一種wave-like形式。研究人員經(jīng)尾靜脈注射apoEVs后讓小鼠跑步模擬加力，懸尾實(shí)驗(yàn)?zāi)M失力，通過(guò)免疫熒光、蛋白印跡、流式和活體成像一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)跑步加速apoEVs排出，懸尾抑制apoEVs排出。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)跑步降低小鼠血液中DKK1水平，懸尾使其升高，從而影響皮膚中活化的Wnt/β-catenin信號(hào)通路表達(dá)水平，導(dǎo)致apoEVs排出改變。

圖1. ApoEVs經(jīng)皮膚和毛囊代謝

隨后，研究人員分離凋亡缺陷小鼠的皮膚和毛囊間充質(zhì)干細(xì)胞 (Mesenchymal stem cells, MSC），發(fā)現(xiàn)apoEVs在排出過(guò)程中活化MSC中Wnt/β-catenin信號(hào)通路，改善MSC性能，并進(jìn)一步證明apoEVs具有促進(jìn)傷口愈合和毛發(fā)再生的功能。

圖2. ApoEVs促進(jìn)毛發(fā)再生

圖3. ApoEVs經(jīng)表皮系統(tǒng)代謝的示意圖

該項(xiàng)目研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、“珠江人才”團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金支持。中山大學(xué)光華口腔醫(yī)學(xué)院×附屬口腔醫(yī)院為第一單位，馬蘭主治醫(yī)師是本論文的第一作者，施松濤教授和寇曉星教授是本論文通訊作者。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X2200192X