Эффективность применения экзосом на модели хронического кожного поражения in vivo

Введение. Хронические язвы кожи, включая радиационно-индуцированные, связаны с нарушением регенерации, хроническим воспалением и высоким риском осложнений, что требует новых подходов к лечению из-за низкой эффективности традиционных методов. Современные методы регенеративной медицины, такие как применение биополимерных покрытий и экзосомальных препаратов, способствуют восстановлению тканей за счет улучшения микроокружения, стимуляции клеточной активности и модуляции воспаления.

Цель. Разработка модели хронического радиационно-индуцированного кожного поражения и оценка эффективности экзосом, произведенных в клинике регенеративной медицины «Новейшая медицина», монотерапии медицинским изделием (МИ) СФЕРО®гель, а также их комбинированного применения у лабораторных животных.

Материалы и методы. В эксперименте использовали 48 крыс стока Wistar, которым моделировали хроническое кожное поражение посредством фракционированного рентгеновского облучения (5 × 10 Гр), механической травмы и индукции стойкого воспаления [введение липополисахарида (LPS)]. Животные были рандомизированы на четыре группы: контрольную, МИ СФЕРО®гель, экзосомы и комбинированную терапию. Лечение проводили в течение 28 суток. Эффективность оценивали с помощью морфометрии язвенной поверхности (ImageJ) и гистологического анализа.

Результаты и обсуждение. Применение экзосом («Новейшая медицина») и МИ СФЕРО®гель значительно ускоряло процессы репарации, снижало выраженность фиброза и воспаления. Комбинированная терапия обеспечила полную эпителизацию у 75 % животных, нормализацию ангиогенеза и восстановление дермальной структуры.

Заключение. Комбинированное применение МИ СФЕРО®гель и экзосом («Новейшая медицина») оказывает синергетический эффект в терапии хронических радиационных язв, что подтверждает перспективность данного подхода для клинической трансляции в восстановительной медицине.

1. Yang X., Ren H., Guo X., Hu C., Fu J. Radiation-induced skin injury: pathogenesis, treatment, and management. Aging. 2020;12(22):23379–23393. DOI: 10.18632/aging.103932.

2. Barker H. E., Paget J. T. E., Khan A. A., Harrington K. J. The tumour microenvironment after radiotherapy: mechanisms of resistance and recurrence. Nature Reviews. Cancer. 2015;15(7):409–425. DOI: 10.1038/nrc3958.

3. Kolimi P., Narala S., Nyavanandi D., Youssef A. A. A., Dudhipala N. Innovative Treatment Strategies to Accelerate Wound Healing: Trajectory and Recent Advancements. Cells. 2022;11(15):2439. DOI: 10.3390/cells11152439.

4. Machado P., Ribeiro F. N., Wroblevski Giublin F. C., Gerzvolf Mieres N., Stumpf Tonin F., Pontarolo R., Marcondes Sari M. H., Edison Luna Lazo R., Mota Ferreira L. Next-Generation Wound Care: A Scoping Review on Probiotic, Prebiotic, Synbiotic, and Postbiotic Cutaneous Formulations. Pharmaceuticals. 2025;18(5):704. DOI: 10.3390/ph18050704.

5. Yarnold J., Vozenin Brotons M.-C. Pathogenetic mechanisms in radiation fibrosis. Radiotherapy and Oncology. 2010;97(1):149–161. DOI: 10.1016/j.radonc.2010.09.002.

6. Gu Q., Wang D., Cui C., Gao Y., Xia G., Cui X. Effects of radiation on wound healing. Journal of Environmental Pathology, Toxicology and Oncology. 1998;17(2):117–123.

7. Park S. W., Shin J., Jeong B. K., Byun S., Lee K. S., Choi J. The Effects of Extracorporeal Shock Wave Therapy on Cutaneous Radiation Injury in a Mouse Model. Plastic & Reconstructive Surgery. 2025;155(5):813–825. DOI: 10.1097/PRS.0000000000011782.

8. Nie S., Ren C., Liang X., Cai H., Sun H., Liu F., Ji K., Wang Y., Liu Q. Supramolecular Hydrogel-Wrapped Gingival Mesenchymal Stem Cells in Cutaneous Radiation Injury. Cells. 2022;11(19):3089. DOI: 10.3390/cells11193089.

9. Sen C. K., Gordillo G. M., Roy S., Kirsner R., Lambert L., Hunt T. K., Gottrup F., Gurtner G. C., Longaker M. T. Human skin wounds: A major and snowballing threat to public health and the economy. Wound Repair and Regeneration. 2009;17(6):763–771. DOI: 10.1111/j.1524-475X.2009.00543.x.

10. Boateng J. S., Matthews K. H., Stevens H. N. E., Eccleston G. M. Wound Healing Dressings and Drug Delivery Systems: A Review. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2008;97(8):2892–2923. DOI: 10.1002/jps.21210.

11. Arabpour Z., Abedi F., Salehi M., Baharnoori S. M., Soleimani M., Djalilian A. R. Hydrogel-Based Skin Regeneration. International Journal of Molecular Sciences. 2024;25(4):1982. DOI: 10.3390/ijms25041982.

12. Qi L., Zhang C., Wang B., Yin J., Yan S. Progress in Hydrogels for Skin Wound Repair. Macromolecular Bioscience. 2022;22(7):2100475. DOI: 10.1002/mabi.202100475.

13. Phinney D. G., Pittenger M. F. Concise Review: MSC-Derived Exosomes for Cell-Free Therapy. Stem Cells. 2017;35(4):851–858. DOI: 10.1002/stem.2575.

14. Zhang B., Wang M., Gong A., Zhang X., Wu X., Zhu Y., Shi H., Wu L., Zhu W., Qian H., Xu W. HucMSC-Exosome Mediated-Wnt4 Signaling Is Required for Cutaneous Wound Healing. Stem Cells. 2015;33(7):2158–2168. DOI: 10.1002/stem.1771.

15. Hu L., Wang J., Zhou X., Xiong Z., Zhao J., Yu R., Huang F., Zhang H., Chen L. Exosomes derived from human adipose mensenchymal stem cells accelerates cutaneous wound healing via optimizing the characteristics of fibroblasts. Scientific Reports. 2016;6:32993. DOI: 10.1038/srep32993.

16. Shabbir A., Cox A., Rodriguez-Menocal L., Salgado M., Van Badiavas E. Mesenchymal Stem Cell Exosomes Induce Proliferation and Migration of Normal and Chronic Wound Fibroblasts, and Enhance Angiogenesis In Vitro. Stem Cells and Development. 2015;24(14):1635–1647. DOI: 10.1089/scd.2014.0316.

17. Juvkam I. S., Zlygosteva O., Arous D., Galtung H. K., Malinen E., Søland T. M., Edin N. J. A preclinical model to investigate normal tissue damage following fractionated radiotherapy to the head and neck. Journal of Radiation Research. 2023;64(1):44–52. DOI: 10.1093/jrr/rrac066.

18. Kalluri R., LeBleu V. S. The biology, function, and biomedical applications of exosomes. Science. 2020;367(6478):eaau6977. DOI: 10.1126/science.aau6977.

19. Esmaeilzadeh A., Yeganeh P. M., Nazari M., Esmaeilzadeh K. Platelet-Derived Extracellular Vesicles: A New-Generation Nanostructured Tool for Chronic Wound Healing. Nanomedicine. 2024;19(10):915–941. DOI: 10.2217/nnm-2023-0344.

20. Diegelmann R. F. Wound healing: an overview of acute, fibrotic and delayed healing. Frontiers in Bioscience. 2004;9(1):283–289. DOI: 10.2741/1184.

21. Lee J. H., Won Y. J., Kim H., Choi M., Lee E., Ryoou B., Lee S.-G., Cho B. S. Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes Promote Wound Healing and Tissue Regeneration. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(13):10434. DOI: 10.3390/ijms241310434.

22. Li Y., Zhu Z., Li S., Xie X., Qin L., Zhang Q., Yang Y., Wang T., Zhang Y. Exosomes: compositions, biogenesis, and mechanisms in diabetic wound healing. Journal of Nanobiotechnology. 2024;22(1):398. DOI: 10.1186/s12951-024-02684-1.

23. Li B., Song S., Zhou Y., Chen X., Zhang Z., Liu X., Zhang R. Biopolymer hydrogels in biomedicine: Bridging chemistry, biology, and clinical translation. International Journal of Biological Macromolecules. 2025;318:145048. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2025.145048.

24. Meng H., Su J., Shen Q., Hu W., Li P., Guo K., Liu X., Ma K., Zhong W., Chen S., Ma L., Hao Y., Chen J., Jiang Y., Li L., Fu X., Zhang C. A Smart MMP-9-responsive Hydrogel Releasing M2 Macrophage-derived Exosomes for Diabetic Wound Healing. Advanced Healthcare Materials. 2025;14(10):2404966. DOI: 10.1002/adhm.202404966.

25. Zhou Y., Zhang X.-L., Lu S.-T., Zhang N.-Y., Zhang H.-J., Zhang J., Zhang J. Human adipose-derived mesenchymal stem cells-derived exosomes encapsulated in pluronic F127 hydrogel promote wound healing and regeneration. Stem Cell Research & Therapy. 2022;13(1):407. DOI: 10.1186/s13287-022-02980-3.