外泌體是什麼?

Exosome Science · Deep Dive

外泌體是什麼?從細胞溝通到肌膚修復的關鍵角色


EXONEO 外泌體專欄 | 閱讀時間約 8 分鐘
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01 — What Are Exosomes

外泌體:細胞間的「訊號快遞」

外泌體(Exosomes)是一種直徑約 30–150 奈米的細胞外囊泡(Extracellular Vesicles),由幾乎所有類型的細胞分泌。它們擁有脂質雙層膜結構,內部攜帶豐富的蛋白質、生長因子、胜肽、RNA 與細胞訊號分子,能在細胞之間傳遞關鍵的生物訊息。

外泌體細胞間傳遞機制

圖片來源: Zhang et al., J Extracell Vesicles, 2023

最初,科學界認為外泌體只是細胞排除廢棄蛋白質的工具。然而,隨著分子生物學的進展,研究者發現外泌體內含的 microRNA(miRNA)能被目標細胞吸收並調控基因表現,在組織修復、免疫調節、抗發炎與抗老化等領域扮演關鍵角色。

「外泌體就像細胞之間的智慧快遞——它們精準地將修復指令傳送到需要幫助的細胞,啟動自我修復機制。」

2024 年發表於《Cell Communication and Signaling》的綜述研究指出,幹細胞來源的外泌體能透過降低基質金屬蛋白酶(MMP)表現、提升膠原蛋白與彈力蛋白合成,以及調控細胞內訊號傳導途徑,有效恢復皮膚的生理功能並修復受損組織。


02 — hUCMSC Exosomes

為什麼選擇「人臍帶間質幹細胞」來源的外泌體?

外泌體可從多種細胞中提取,包括脂肪幹細胞(ADSCs)、骨髓幹細胞(BMSCs)、誘導多能幹細胞(iPSCs)等。然而,源自人臍帶間質幹細胞(hUCMSC)的外泌體在再生醫學與皮膚科學領域展現出獨特優勢。

hUCMSC 外泌體的四大優勢

易於採集:從臍帶華通氏膠(Wharton's Jelly)中提取,採集過程無創、無倫理爭議,細胞產率高。

低免疫原性:相較於其他來源的幹細胞,hUCMSC 的免疫排斥風險極低,適合廣泛應用。

多重分化潛能:具有自我更新能力,可分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等多種細胞類型。

強效免疫調節:展現抗發炎、抗氧化與免疫調節特性,是再生醫學中最具前景的細胞來源之一。

2024 年 Rutgers 大學醫學院發表於《Skin Health and Disease》的臨床回顧文獻中,研究團隊指出 hUCMSC 外泌體能有效減少 UV 引起的活性氧(ROS)生成,透過上調 SIRT1/Nrf2 訊號通路來保護角質細胞免受氧化損傷,並延伸光保護效果。

此外,2025 年發表於《Molecular and Cellular Biochemistry》的研究進一步證實,hUCMSC 外泌體在濃度超過 1 × 10⁹ 粒子/mL 時,能顯著促進人類皮膚纖維母細胞的增殖,並上調第一型膠原蛋白(Collagen I)、彈力蛋白(Elastin)與纖連蛋白(Fibronectin)的基因表現,其作用機制涉及 TGFβ1-Smad 訊號傳導途徑。


03 — Mechanisms of Action

外泌體如何修復肌膚?五大科學機制

根據多篇發表於 PMC、Frontiers 與 ScienceDirect 的研究文獻,幹細胞來源外泌體對肌膚的修護作用主要透過以下五大機制:

皮膚細胞與外泌體結構功能

圖片來源: Cosmetics, 2025, 12, 9

🧬 促進膠原蛋白合成

上調 COL1A1 基因表現,促進 I 型與 III 型膠原蛋白生成,同時降低 MMP-1、MMP-3、MMP-9 等基質降解酶的活性,維持真皮層結構完整。

🛡️ 抗氧化與光保護

透過 SIRT1/Nrf2 訊號途徑減少 UV 誘導的 ROS 生成,保護細胞 DNA 免受氧化損傷,延緩光老化進程。

💧 強化皮膚屏障

促進角質細胞分化與神經醯胺合成,修復受損的皮膚屏障功能,減少經皮水分散失(TEWL),提升長效保濕能力。

🌿 抗發炎與免疫調節

抑制 TNF-α、IL-1β、IL-6 等促發炎因子表現,同時促進巨噬細胞由 M1 型(促發炎)轉化為 M2 型(抗發炎),調節皮膚微環境平衡。

✨ 抑制黑色素生成

調控酪胺酸酶活性與 MITF 轉錄因子表現,從源頭抑制黑色素過度生成,改善膚色不均與色素沉澱問題。

🔬 促進血管新生

外泌體中的 Wnt4 與 VEGF 等生長因子能活化血管內皮細胞,促進微循環重建,為肌膚修復提供充足的氧氣與營養。


04 — Clinical Evidence

臨床研究怎麼說?外泌體的實證基礎

2024 年發表於《Molecules》期刊的研究發現,hUCMSC 外泌體與水解膠原蛋白寡肽(HCOPs)聯合處理人類皮膚纖維母細胞後,相較於單獨使用外泌體或 HCOPs,聯合組在以下指標上展現出顯著加乘效果

關鍵研究發現

• I 型與 III 型膠原蛋白表現量顯著上升

• MMP-1、MMP-3、MMP-9 基質降解酶表現量顯著降低

• IL-1β 與 TNF-α 發炎因子表現量顯著減少

• ROS(活性氧)生成量與衰老相關 β-半乳糖苷酶活性均顯著下降

• 細胞衰老標記物 p16、p21、p53 表現量均降低

2024 年《Aesthetic Surgery Journal》發表的系統性回顧亦指出,外泌體在傷口癒合、皮膚保濕、紋理改善、抗老化與色素沉澱改善等方面均展現出臨床潛力。該研究同時強調,凍晶(lyophilized)製劑型態的外泌體在保質期與活性維持方面優於液態配方,這對於日常保養品的配方穩定性具有重要意義。

值得注意的是,2024 年《PMC》上發表的綜述指出,hUCMSC 外泌體能活化 Hippo 訊號通路,抑制纖維母細胞過度增殖,從而減少疤痕形成。研究同時發現,外泌體中含有的 miR-21、miR-23a、miR-125b 和 miR-145 等 miRNA,能靶向 TGF-β/SMAD2 訊號途徑,降低膠原蛋白沉積以預防病理性疤痕。


05 — Why EXONEO

EXONEO 的外泌體保養哲學

基於上述科學文獻的支持,EXONEO 選擇以人臍帶間質幹細胞(hUCMSC)外泌體作為產品核心成分,並堅持以下原則:

高濃度配方策略:每片面膜含有 85 億顆外泌體、安瓶含有 200 億顆外泌體,確保活性成分達到文獻支持的有效濃度閾值,而非僅做微量添加。

生醫級品質標準:外泌體原料來自通過 AABB 認證的製程,經 INCI 國際化妝品成分命名認證,致敏率 0%、無細胞毒性,術後肌與敏弱肌皆可安心使用。

科學驅動的產品開發:從細胞訊號傳遞、皮膚屏障修復、抗發炎到抗老化,每一款產品都對應明確的科學機制,不做空泛的行銷宣稱。

「我們不追求外泌體的數量噱頭,而是確保每一顆外泌體都保有完整的訊號傳遞能力——因為真正有效的修護,來自於訊號的完整性,而非粒子的堆積。」

📚 參考文獻

  1. Hajialiasgary Najafabadi, A. et al. (2024). Exosomes in skin photoaging: biological functions and therapeutic opportunity. Cell Communication and Signaling, 22, 32.
  2. Truong, T. M. et al. (2024). Clinical applications of exosomes in cosmetic dermatology. Skin Health and Disease, 4(6), e348.
  3. Wu, P. et al. (2021). HucMSC exosome-delivered 14-3-3ζ alleviates ultraviolet radiation-induced photodamage via SIRT1 pathway modulation. Aging (Albany NY), 13(8), 11542–11563.
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  5. Suwanvecho, S. et al. (2024). The combined anti-aging effect of hydrolyzed collagen oligopeptides and exosomes derived from human umbilical cord mesenchymal stem cells on human skin fibroblasts. Molecules, 29(7), 1468.
  6. Zhang, J. et al. (2022). Human umbilical cord-derived MSC exosomes (hucMSC-Ex) activate the Hippo signaling pathway to suppress tissue over-proliferation and scar formation. Present and Future Use of Exosomes in Dermatology, PMC.
  7. Choi, J. S. et al. (2018). Exosomes from differentiating human skeletal muscle cells trigger myogenesis of stem cells and provide biochemical cues for skeletal muscle regeneration. Journal of Controlled Release, 222, 107–115.
  8. Tsukamoto, S. et al. (2022). Enhanced Type I Collagen Synthesis in Fibroblasts by Dermal Stem/Progenitor Cell-Derived Exosomes. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 45(7), 975–981.
  9. Hajialiasgary Najafabadi, A. et al. (2025). Unveiling exosomes in combating skin aging: insights into resources, mechanisms and challenges. PMC.
  10. Chen, Y. et al. (2024). Exosomes in Dermatology: Emerging Roles in Skin Health and Disease. PMC.

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