皱纹是女人的一大天敌，为了追求更年轻的外表，许多爱美女士不知花了多少金钱与心血在各大护肤品上，各种各样的护肤品，如抗氧化剂、类维生素A、多肽和生长因子都被用来保护或修复皮肤。甚至还有越来越多的人去选择注射皮肤填充剂，自体脂肪或胶原蛋白是相对安全的填充材料，但这些材料比较难获得，并且很难深入真皮层，注射的效果通常只能持续几个月，频繁的注射也会给爱美者带来疼痛。
人真皮成纤维细胞（HDFs）是真皮的主要细胞群，随着年龄的增长逐渐失去其产生胶原蛋白和更新细胞间基质的能力。内源性和外源性老化都会改变真皮成纤维细胞的数量和增殖速度，减少胶原蛋白的生成，并通过基质降解金属蛋白酶(MMPs)加速真皮基质的降解，从而产生皱纹。
外泌体是包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 (直径30-150nm)，主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。由于具有介导细胞间通讯和调控靶细胞特性的功能，近年来受到了广泛的关注。例如, 源自人类诱导多能干细胞的外泌体可显著降低基质金属蛋白酶和衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal) 的表达水平，提高胶原蛋白在人类真皮成纤维细胞中的表达水平。
人体表皮层厚度为50-120 微米，表皮−真皮厚度为2−5毫米。外泌体的局部治疗可以到达表皮并被人体皮肤吸收。然而，由于其穿透角质层的能力较差，效率在很大程度上受到限制。无针注射器由于其安全性和有效性已被广泛应用于局部麻醉和疫苗接种，特别是对有针恐惧症的患者来说。无针喷射注射器可以很容易地将完整的磷脂囊泡输送到皮肤上，可以作为外泌体输送的美容设备。
近日，美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员在 ACS Nano 杂志上发表了题为：Needle-Free Injection of Exosomes Derived from Human Dermal Fibroblast Spheroids Ameliorates Skin Photoaging 的研究论文。
该研究发现用干细胞的外泌体处理培养皿中的人类皮肤细胞会增加胶原蛋白的含量，并使细胞变年轻；更为重要的是，他们开发出了一种无针装置的“外泌体”疗法，使用空气射流将药物深层输送到皮肤，可以减少暴露在紫外线下的皱纹。
该研究中，研究人员将小鼠暴露于紫外线B（UVB）光下，这会加速衰老并导致皱纹形成。在UVB暴露8周后，研究人员使用无针注射器对某些小鼠施用了人类皮肤成纤维细胞的外泌体。三周后，与未治疗的小鼠或接受局部视黄酸（一种标准的抗衰老药物）的小鼠相比，治疗的小鼠显示出明显更细，更浅的皱纹。与未经处理的小鼠的皮肤相比，经外泌体处理的小鼠的皮肤更厚，并显示出减少的炎症和增强的胶原蛋白合成。
外部和内部老化都会导致微环境中氧化应激和炎症水平的增强，以及皮肤成纤维细胞的衰老。在衰老过程中，MMP生成的上调和胶原蛋白生成的下调导致了与年龄相关的皮肤疾病，包括真皮结构的弱化和机械完整性差。
该研究建立了人皮肤成纤维细胞(HDF)球体的三维(3D)培养，研究结果表明，球状体的形成可以恢复老化的人皮肤成纤维细胞的功能。此外，3D HDF-XOs可以调节皮肤成纤维细胞，诱导高效的胶原蛋白合成，改善UVB辐射引起的皮肤炎症。
miRNA分析数据的结果表明，miR-196a的下调以及miR-133a和miR-223的上调可能参与了这一过程。三维球状体抑制UVB诱导的 MMP1的表达, 恢复了I型胶原蛋白的表达,并激活了TGF-β信号通路。此外, 三维球状体通过下调TNF-α的表达改善皮肤的炎症和衰老。
总的来说，三维(3D)培养在调节真皮成纤维细胞增殖、迁移和蛋白表达方面更有效，无针注射外泌体方法为美容除皱提供了一个有效的途径，希望这项技术能早一点用到临床上。
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