樊一斌教授/牟晓洲研究员/边琼副研究员团队揭示干细胞外泌体抗皮肤光老化新机制,天然植物纳米囊泡成潜在新疗法
2025-06-23

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编者按


皮肤光老化作为紫外线(UV)诱导的慢性损伤性疾病,以细胞外基质降解、胶原蛋白流失为核心特征,严重影响外观与健康。近期,浙江省人民医院樊一斌教授/牟晓粥研究员/边琼副研究员团队在《Biomaterials Research》连续发表两项研究,首次系统揭示人毛囊间充质干细胞外泌体(HFMSC-Exos)及何首乌来源细胞外囊泡样纳米颗粒(PMELNVs)抗光老化的关键机制,为临床治疗提供了创新思路与天然解决方案。



毛囊干细胞外泌体:
通过 miRNA 通路逆转光老化


团队在首项研究中发现,HFMSC-Exos可显著改善UVB诱导的皮肤光老化。实验显示,该外泌体通过以下途径发挥作用:


促进成纤维细胞修复:在体外显著增强人真皮成纤维细胞(HDFs)的迁移与增殖能力,上调Ⅰ型 /Ⅲ型胶原蛋白(COL-1/COL-3)表达,同时抑制基质金属蛋白酶 MMP-1的降解作用,修复受损细胞外基质。


调控关键信号轴:外泌体携带的miR-125b-5p通过靶向转化生长因子TGF-β1,激活Smad2/3磷酸化通路,进而促进胶原合成并抑制氧化应激。在裸鼠光老化模型中,皮下注射HFMSC-Exos可显著减少皱纹形成,增加真皮厚度与胶原纤维沉积。


安全性验证:生物化学检测显示,HFMSC-Exos对肝肾功能无影响,证实其良好的生物相容性。


该研究首次阐明miR-125b-5p/TGF-β1/Smad信号轴在光老化中的调控作用,为干细胞外泌体的临床应用奠定了机制基础。


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图1 人毛囊间充质干细胞来源的外泌体通过miR-125b-5p/TGF-β1/Smad信号轴减轻UVB诱导的光老化的作用



何首乌纳米囊泡:
天然植物源的抗光老化新突破


第二项研究聚焦植物源纳米囊泡的抗光老化潜力。团队从传统中药何首乌中提取的 PMELNVs,被证实具有多重抗光老化功效:


强抗氧化特性:通过清除细胞内活性氧(ROS),降低丙二醛(MDA)等氧化产物水平,保护线粒体膜电位,显著缓解 UVB 诱导的氧化损伤。


重塑胶原代谢:在体外上调HDFs中 COL-1/COL-3的mRNA与蛋白表达,抑制 MMP-1 活性;在裸鼠模型中,皮下注射 PMELNVs 可促进皱纹愈合,增加胶原沉积,且疗效优于单纯 topical 应用(提示透皮吸收限制)。


成分与安全性:代谢组学分析显示,PMELNVs 富含黄酮类、酚酸类抗氧化成分,且经多器官组织病理分析及血液生化检测证实无全身毒性,展现天然来源优势。


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图2 何首乌外泌体样纳米囊泡对紫外线诱导皮肤光老化的保护作用及机制研究



研究意义与临床展望


机制创新:两项研究分别从 “干细胞外泌体-miRNA调控” 与 “植物纳米囊泡 - 抗氧化应激” 双路径,揭示光老化的可干预靶点,填补了天然疗法机制研究的空白。


转化价值:HFMSC-Exos的细胞外囊泡特性规避了干细胞移植的免疫风险,而 PMELNVs作为可规模化制备的植物源纳米颗粒,具备低成本、易获取的优势,为开发安全有效的抗光老化产品(如外用制剂、注射剂)提供了新方向。


未来方向:团队后续将进一步优化纳米颗粒的皮肤递送效率,并探索其与其他抗老成分的联合应用,推动相关技术从实验室走向临床。




专家介绍

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樊一斌 教授

浙江省人民医院皮肤科

  • 主任医师、硕士生导师

  • 浙江省卫生高层次人才培养医坛新秀

  • 中国中西医结合学会皮肤性病专业委员会委员

  • 中国医药教育协会皮肤与健康教育专业委员会秘书长

  • 浙江省医学会皮肤病学分会委员

  • 浙江省医师协会皮肤科医师分会委员

  • 浙江省中西医结合学会毛发学组委员

  • 中国人体健康科技促进会皮肤病专业委员会常委

  • 中国整形美容协会毛发医学分会常委

  • 浙江省中西结合学会皮肤病学分会毛发学组委员

  • 浙江省营养学会皮肤健康与营养支持专业委员会委员

  • 浙江省医学会皮肤美容分会常委

  • 中国非公立医疗机构协会皮肤专业委员会委员

  • 主持国家自然科学基金一项,浙江省自然科学基金两项

  • 发表SCI论文40余篇

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滕艳 教授

浙江省人民医院皮肤科

  • 主治医师,美容主诊医师

  • 北京协和医学院优秀毕业生

  • 中国整形美容协会毛发分会委员

  • 浙江省整形美容行业协会中西医结合美容分会第一届委员会委员

  • 中国非公立医疗机构协会皮肤专业委员会委员

  • 研究方向:皮肤光老化,损伤修复

  • 浙江省中西医结合学会毛发学组委员

  • 在Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology,Inflammation, Experimental Dermatology, Clinical Interventions in Aging, Photochemical & Photobiological Sciences Journal of Inflammation Research 等杂志以第一作者发表论文30余篇

  • 参与国家自然科学基金一项,主持浙江省医药卫生课题两项

  • 担任British Journal of Dermatology等多个SCI杂志审稿人

   


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牟晓洲 教授

浙江省人民医院转化医学中心(原临床医学研究所)

  • 常务副所长、院公共实验平台负责人、博士生导师

  • 浙江省“万人计划”青年拔尖人才

  • 浙江省卫生高层次创新人才

  • 浙江省医坛新秀

  • 杭州市“131”中青年培养计划入选者

  • 浙江省人民医院人才培养工程优秀青年人才

  • 浙江省医师协会循证医学分会副主任委员

  • 浙江省医学会精准医学分会委员

  • 浙江省医学会临床流行病学与循证医学分会委员

  • 浙江省抗癌协会肿瘤向及细胞治疗专业委员会委员

  • 浙江省数理医学学会生物医学大数据专业委员会常委

  • 浙江省数理医学学会新型生物标志物专业委员会常委

  • 主持国家自然基金项目4项、省部级项目4项

  • 在Advanced Materials、ACS Nano、Biomaterials、STTT等杂志以一作/通讯发表SCI论文50余

  • 授权发明专利12项

  • 参与获得浙江省科技进步奖二等奖3项,三等奖1项




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边琼 教授

浙江省人民医院转化医学中心(原临床医学研究所)

  • 特聘副研究员、硕士生导师

  • 主持浙江省自然科学基金一项、浙江省中医药科技计划一项、浙江省高校基本科研业务费一项

  • 中国医药教育协会腹部肿瘤医学综合康复分会委员

  • 浙江省生物医学学会医药创新与转化专业委员会委员

  • 在Advanced Functional Materials、ACS Nano、Biomaterials、Journal of Controlled Release、Nano Research、Asian Journal of Pharmaceutical Science等杂志以一作/通讯身份发表SCI论文二十余篇

  • 担任Regenerative Biomaterials等多个SCI杂志审稿人

  • 授权国家发明专利1项

  • 参与开发的银屑病治疗用一类外用新药DZ2002无水乳膏已获得临床批件

  • 受邀作为“杭州先导医药科技有限责任公司”及“杭州领业医药科技有限公司”的透皮制剂开发技术专家。


供稿:樊一斌教授团队

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参考文献
1.Cui H, Fu LQ, Teng Y, et al. Human Hair Follicle Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Attenuate UVB-Induced Photoaging via the miR-125b-5p/TGF-β1/Smad Axis. Biomater Res. 2025;29:0121.
2.He J, Fu L, Shen Y, et al. Polygonum multiflorum Extracellular Vesicle-Like Nanovesicle for Skin Photoaging Therapy. Biomater Res. 2024;28:0098. Published 2024 Dec 19.

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