皺紋是女人的一大天敵，為了追求更年輕的外表，許多愛美女士不知花了多少金錢與心血在各大護膚品上，各種各樣的護膚品，如抗氧化劑、類維生素A、多肽和生長因子都被用來保護或修復皮膚。甚至還有越來越多的人去選擇注射皮膚填充劑，自體脂肪或膠原蛋白是相對安全的填充材料，但這些材料比較難獲得，并且很難深入真皮層，注射的效果通常只能持續幾個月，頻繁的注射也會給愛美者帶來疼痛。
人真皮成纖維細胞（HDFs）是真皮的主要細胞群，隨著年齡的增長逐漸失去其產生膠原蛋白和更新細胞間基質的能力。內源性和外源性老化都會改變真皮成纖維細胞的數量和增殖速度，減少膠原蛋白的生成，并通過基質降解金屬蛋白酶(MMPs)加速真皮基質的降解，從而產生皺紋。
外泌體是包含了復雜 RNA 和蛋白質的小膜泡 (直徑30-150nm)，主要來源于細胞內溶酶體微粒內陷形成的多囊泡體，經多囊泡體外膜與細胞膜融合后釋放到胞外基質中。由于具有介導細胞間通訊和調控靶細胞特性的功能，近年來受到了廣泛的關注。例如, 源自人類誘導多能干細胞的外泌體可顯著降低基質金屬蛋白酶和衰老相關β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal) 的表達水平，提高膠原蛋白在人類真皮成纖維細胞中的表達水平。
人體表皮層厚度為50-120 微米，表皮?真皮厚度為2?5毫米。外泌體的局部治療可以到達表皮并被人體皮膚吸收。然而，由于其穿透角質層的能力較差，效率在很大程度上受到限制。無針注射器由于其安全性和有效性已被廣泛應用于局部麻醉和疫苗接種，特別是對有針恐懼癥的患者來說。無針噴射注射器可以很容易地將完整的磷脂囊泡輸送到皮膚上，可以作為外泌體輸送的美容設備。
近日，美國北卡羅萊納州立大學的研究人員在?ACS Nano?雜志上發表了題為：Needle-Free Injection of Exosomes Derived from Human Dermal Fibroblast Spheroids Ameliorates Skin Photoaging 的研究論文。
該研究發現用干細胞的外泌體處理培養皿中的人類皮膚細胞會增加膠原蛋白的含量，并使細胞變年輕；更為重要的是，他們開發出了一種無針裝置的“外泌體”療法，使用空氣射流將藥物深層輸送到皮膚，可以減少暴露在紫外線下的皺紋。
該研究中，研究人員將小鼠暴露于紫外線B（UVB）光下，這會加速衰老并導致皺紋形成。在UVB暴露8周后，研究人員使用無針注射器對某些小鼠施用了人類皮膚成纖維細胞的外泌體。三周后，與未治療的小鼠或接受局部視黃酸（一種標準的抗衰老藥物）的小鼠相比，治療的小鼠顯示出明顯更細，更淺的皺紋。與未經處理的小鼠的皮膚相比，經外泌體處理的小鼠的皮膚更厚，并顯示出減少的炎癥和增強的膠原蛋白合成。
外部和內部老化都會導致微環境中氧化應激和炎癥水平的增強，以及皮膚成纖維細胞的衰老。在衰老過程中，MMP生成的上調和膠原蛋白生成的下調導致了與年齡相關的皮膚疾病，包括真皮結構的弱化和機械完整性差。
該研究建立了人皮膚成纖維細胞(HDF)球體的三維(3D)培養，研究結果表明，球狀體的形成可以恢復老化的人皮膚成纖維細胞的功能。此外，3D HDF-XOs可以調節皮膚成纖維細胞，誘導高效的膠原蛋白合成，改善UVB輻射引起的皮膚炎癥。
miRNA分析數據的結果表明，miR-196a的下調以及miR-133a和miR-223的上調可能參與了這一過程。三維球狀體抑制UVB誘導的 MMP1的表達, 恢復了I型膠原蛋白的表達,并激活了TGF-β信號通路。此外, 三維球狀體通過下調TNF-α的表達改善皮膚的炎癥和衰老。
總的來說，三維(3D)培養在調節真皮成纖維細胞增殖、遷移和蛋白表達方面更有效，無針注射外泌體方法為美容除皺提供了一個有效的途徑，希望這項技術能早一點用到臨床上。
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