随着社会的发展和人类审美的变化，疤痕、面部衰老、色素沉着、脱发等皮肤问题越来越受到人们的关注。医学美容干预有利于改变个人印象，改善情绪和自尊。外泌体为促进皮肤美容中的皮肤再生和修复提供了多方面的策略。

上图：外泌体在Scar removel  疤痕修复、Skin rejuvenation 皮肤再生、Pigmentation regulation 色素沉着调节、Hair growth头发的生长中的应用。

皮肤再生中的外泌体

由于外泌体可以介导细胞间通讯并调节 HDF 的特性，因此外泌体最近在抗衰老皮肤再生方面受到了极大的关注。来自 HDFs 球体三维培养物 (3D-HDF-exos) 的外泌体通过下调 TNF-α 和上调 TGF-β 导致 I 型前胶原增加和 MMP-1 表达降低。在体外和裸鼠光老化模型中，3D-HDF-exos 导致的真皮胶原沉积水平高于 BMSC 衍生的外泌体。因此，3D-HDF-exos 可能调节真皮成纤维细胞以诱导有效的胶原蛋白生物合成并改善炎症，具有抗皮肤老化的特性。

诱导多能干细胞 (iPSC) 在完善的条件下培养，无论自我更新的潜力如何，都能保持生理特征 。在 UVB 诱导的光老化和自然衰老模型中，研究证明人类诱导的多能干细胞衍生的外泌体 (iPSC-exos) 改善了光老化 HDF 的基因型和表型变化 。iPSC-Exo 的有益作用是通过降低衰老相关 β-半乳糖苷酶 (SA-β-gal) 和 MMP1/3 的表达水平，并恢复衰老 HDF 中 I 型胶原蛋白的表达来实现的。随着时间的推移，衰老细胞在各种组织中积累，并导致组织功能障碍和衰老相关表型。

研究显示，源自胚胎干细胞的外泌体的抗衰老特性，发现这种含有外泌体的 mmu-miR-291a-3p 通过 TGF-β 受体 2 途径机械地逆转 HDF 中的衰老。该结果表明，ESC衍生的外泌体mmu-miR-291a-3p具有无细胞干预皮肤衰老的潜力。

外泌体对抗皮肤衰老的机制

外泌体诱导胶原蛋白生物合成，改善炎症和皮肤老化

2019年北卡罗来纳州立大学分子生物医学科学与比较医学研究所的研究人员在国际学术期刊ACS Nano. 上发表了题为Needle-Free Injection of Exosomes Derived from Human Dermal Fibroblast Spheroids Ameliorates Skin Photoaging的研究报告，该研究指出无针注射源自人类皮肤成纤维细胞球体的外泌体可改善皮肤光老化。

人类真皮成纤维细胞 (HDF) 是真皮的主要细胞群，随着年龄的增长，它们逐渐失去产生胶原蛋白和更新细胞间基质的能力。一项已获得美国食品药品监督管理局批准的 HDF 自体经皮注射临床应用旨在改善面部轮廓并减缓皮肤老化。

上图：视黄酸 (RA) 和来自不同细胞的外泌体对 UVB 照射裸鼠皱纹形成的影响。(A) 复制品的显微镜观察 (比例尺: 100 μm) 和 (B) 不同组 (n = 3) 小鼠背部皮肤的照片。

然而，所使用的自体 HDFs 的质量会因患者的状态以及它们在扩张过程中经历的许多通道而异。在这项研究中，收集并比较了来自三维球体 (3D HDF-XOs) 和 HDFs 单层培养物 (2D HDF-XOs) 的因子和外泌体。与 2D HDF-XO 相比，3D HDF-XO 表达了显着更高水平的金属蛋白酶组织抑制剂 – 1 (TIMP-1) 和差异表达的 miRNA 货物。接下来，在体外和裸鼠光老化模型中证明了 3D HDF-XO 在诱导胶原合成和抗衰老方面的功效。使用无针注射器进行外泌体治疗。3D HDF-XOs 导致 I 型前胶原蛋白表达增加和 MMP-1 表达显着降低，主要是通过下调肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 和上调转化生长因子-β (TGF-β)。此外，3D-HDF-XOs 组的真皮胶原沉积水平高于骨髓间充质干细胞来源的外泌体。这些结果表明，来自 3D 培养的 HDF 球体的外泌体具有抗皮肤老化特性，并具有预防和治疗皮肤老化的潜力。

外泌体抑制细胞衰老

2018年韩国启明大学的研究团队在学术期刊The Journals of Gerontology上发表题为Embryonic Stem Cell–Derived mmu-miR-291a-3p Inhibits Cellular Senescence in Human Dermal Fibroblasts Through the TGF-β Receptor 2 Pathway的研究报告指出，胚胎干细胞衍生的 mmu-miR-291a-3p 通过 TGF-β 受体 2 通路抑制人皮肤成纤维细胞的细胞衰老。

该研究指出，随着时间的推移，衰老细胞在各种组织中积累，并导致组织功能障碍和衰老相关表型。越来越多的证据表明，细胞衰老可以通过药物干预以及通过使用源自胚胎干细胞 (ESC) 的可溶性因子进行治疗来抑制。

为了研究 ESC 分泌的抗衰老因子，研究人员通过 miRNA 阵列分析分析了条件培养基 (CM) 中小鼠 ESC 衍生的细胞外囊泡 miRNA，通过生物信息学分析选择 mmu-miR-291a-3p 作为推定的抗衰老因子。该研究验证了它对人皮肤成纤维细胞复制、阿霉素诱导和电离辐射诱导的衰老的抑制作用。用 mmu-miR-291a-3p 处理衰老细胞可降低衰老相关的 β-半乳糖苷酶活性，增强增殖潜力，并降低 TGFBR2、p53 和 p21 的 mRNA 和蛋白质表达。CM中的Mmu-miR-291a-3p被包裹在ESC衍生的外泌体中，从ESC-CM中纯化的外泌体抑制细胞衰老。mmu-miR-291a-3p的抑制作用是通过TGFBR2信号通路介导的。mmu-miR-291a-3p 的人类同源物 Hsa-miR-371a-3p 和 hsa-miR-520e 显示出相似的抗衰老活性。此外，mmu-miR-291a-3p 加速了老年小鼠的切除皮肤伤口愈合过程。我们的研究结果表明，ESC 衍生的 mmu-miR-291a-3p 是一种新的候选药物，可用于针对衰老和衰老相关疾病的无细胞治疗干预。

总之，细胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)是由细胞分泌的双层膜结构囊泡,外泌体是EVs的一个亚群，内含RNA,DNA及多种蛋白,近年来发现与皮肤衰老相关。干细胞外泌体能够减少皮肤细胞所受的辐射损害，维护皮肤屏障，且极有可能帮助恢复皮肤干细胞活力，而衰老细胞外泌体则损坏皮肤屏障结构，传递衰老信号诱导周围细胞衰老。