間葉系幹細胞

軍事医学研究第 10 巻、記事番号: 36 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

皮膚の創傷は、外傷、引き裂き、切り傷、打撲などによる皮膚の損傷を特徴とします。このような傷害は人間のあらゆる集団に共通するものであるため、場合によっては深刻な社会経済的負担となる可能性があります。現在、皮膚の創傷修復における間葉系幹細胞 (MSC) 由来の細胞外小胞 (EV) の役割に焦点を当てた研究が増えています。無細胞療法として、MSC由来EVは、従来の細胞療法よりも安定かつ安全な選択肢として、創傷修復の分野で大きな応用可能性を示しています。 MSC由来EVに基づく治療は、血管、神経、毛包の再生など、損傷した下部構造の修復を大幅に促進することができます。さらに、MSC由来EVは、マクロファージ極性化、創傷血管新生、細胞増殖、細胞遊走の促進において血管新生関連および抗線維化経路に影響を与え、過剰な細胞外マトリックスの産生を阻害することにより、瘢痕形成を阻害することができます。さらに、これらの構造は、創傷修復に使用されるコンポーネントの足場として機能することができ、外傷修復をサポートする生体工学EVに開発することもできます。標準化された培養、単離、精製、および薬物送達戦略の策定を通じて、EV の詳細なメカニズムを探索することで、EV を創傷修復の臨床治療として使用できるようになります。結論として、MSC 由来の EV ベースの治療法には、創傷修復における重要な応用の可能性があります。ここでは、それらの現状、アプリケーションの可能性、および関連する欠点の包括的な概要を示します。

皮膚の外傷と修復は、多大な社会的および医学的負担を伴う主要な臨床課題です。創傷治癒は、血液凝固、炎症、新しい組織の形成、および組織の再構築を含む複雑なプロセスです[1、2]。創傷治癒の過程で、止血は数秒から数分以内に起こります [3]。損傷した血管は収縮し、血小板が利用され、内皮下マトリックスの露出によって凝固経路が活性化されて、炎症細胞の足場となるフィブリン血餅が形成されます [4]。好中球はケモカインに引き寄せられて 24 時間以内に外傷領域に浸潤し、続いて細胞のアポトーシス副産物に引き寄せられるマクロファージが浸潤します [3]。創傷治癒の炎症段階では、マクロファージが創傷に引き寄せられ、極性の M1 および M2 表現型を示します。最初のタイプは M1 マクロファージと呼ばれ、サイトカインの放出と病原体の除去に関与します。マクロファージが好中球を貪食すると、それらの表現型は M1 から M2 に移行します。 M2 マクロファージは、血管新生、細胞外マトリックス (ECM) 修復、抗炎症性サイトカインの放出、炎症の解消をサポートします [5]。増殖期は 3 日目に始まり、治癒が難しい複雑な傷を除いて、通常 3 ～ 6 週間続きます。このとき、内皮細胞が増殖および移動して新しい血管を形成します [4]。線維芽細胞はコラーゲン I および III を生成して ECM を形成します。 ECM は、線維芽細胞とケラチノサイトの増殖と移動の強化をサポートする環境を作り出す無細胞コラーゲン足場です [6]。改造プロセスは 3 週目に始まり、数年間続くことがあります。図 1 に示すように、ECM はマトリックスメタロプロテイナーゼ (MMP) によって分解され、I 型コラーゲンが III 型コラーゲンに置き換わります [4]。

皮膚修復プロセスの模式図。外傷修復の 4 つの段階、止血段階、炎症段階、増殖段階、およびリモデリング段階が順番に発生し、重複する場合があります。血小板は止血段階で役割を果たします。好中球は、主に炎症期に抗感染機能を果たします。マクロファージは炎症期と増殖期の両方に関与し、表現型の変異 (M1 と M2) に応じて異なる役割を果たします。血管新生と細胞外マトリックス (ECM) の形成は増殖期に起こりますが、ECM のリモデリングには数か月、場合によっては数年かかる場合があります。

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