全面了解神奇的“外泌体”这一篇值得学习

不同细胞来源的外泌体有不同的特点和功能。多项研究表明，基于其内源性、生物相容性和多功能特性，干细胞外泌体可参与机体免疫调节、血管新生、细胞增殖及凋亡等环节，从而发挥组织修复的作用。     

间充质干细胞外泌体可降低巨噬细胞趋化蛋白CX3CL1 及肿瘤坏死因子的表达，同时上调白细胞介素-10，降低局部炎症反应，起到免疫调节的作用。同时，干细胞外泌体可调节机体免疫，促进受损组织修复。

有研究证明来自内皮组细胞的外泌体携带有促血管生成的 miRNA，如 miR-126、miR-296 和 let-7， 其能够在静止的内皮细胞中通过水平转移 RNA 激活血管形成。当间充质干细胞外泌体与血管内皮细胞体外共混培养条件下，间充质干细胞外泌体可被血管内皮细胞摄取并内化，经检测发现，培养后的血管内皮细胞 同样高表达间充质干细胞外泌体携带的促血管化。

脂质间充质干细胞可促进血管内皮的增生，并且血小板衍生的生长因子可促进抗体分泌细胞释放增强血管生长潜力的外泌体。人脐带间充质干细胞分泌的外泌体与体外培养的人脐静脉内皮细胞共培养时，内皮细胞成管状结构更加明显，内皮细胞迁移更加良好。  

促进细胞增殖、抑制细胞凋亡，科学家在实验中发现骨髓间充质干细胞分泌的外泌体具有保护肾功能的作用，其修复能力与其母体细胞无显著性差异。其通过上调 bcl-xl 等抗凋亡基因，下调 Casp1 等促凋亡基因，同时活化细胞外信号调节激酶，以促进细胞增殖，抑制细胞凋亡，从而发挥组织修复作用。

而且根据当前国内外研究，干细胞外泌体促进血管新生的机制与其向靶细胞转运具有促血管生成作用的miRNA 有着密切的联系。 

皮肤伤口通常需要精细组织修复，愈合不良会产生瘢痕，若发生坏死，不仅会破坏皮肤的屏障功能，而且对疼痛、温度和触感的感知也会发生变化。因此，寻找一种方法来加速伤口愈合至关重要。

科学家发现，脐带间充质干细胞来源外泌体能抑制靶基因α-SMA 的表达和减少胶原蛋白Ⅰ沉积，可抑制皮肤伤口愈合过程中肌成纤维细胞的分化，从而减少瘢痕形成，促进皮肤伤口愈合。    

纳米药物载体的研究已经取得了一定成绩，但外源性载体进人体内后，在血液循环中很快被网状内皮系统RES识别和清除，极大地降低了外源性载体的靶向性。而外泌体作为内源性载体，与外源性纳米载体相比，外泌体具有更低的免疫原性，可避免 RES 的吞 噬，更有效地穿过许多药物难以穿透的血脑屏障。基于其内源性、生物相容性和多功能特性，外泌体正在成为药物递送系统、免疫治疗和精准治疗的新手段。   

外泌体内含有多种生长因子及细胞因子，如血管内皮生长因子 VEGF、干细胞因子 SCF，并且几乎所有的外泌体都含有生理活性的脂质成分，如1-磷酸鞘氨醇 S1P、神经酰胺-1-磷酸 C1P。外泌体进入靶细胞后，这些旁分泌因子可与细胞相互作用，如S1P、C1P 可抑制细胞凋亡和刺激血管新生。 

人脂肪源性干细胞外泌体不仅增强了 UVB 辐照后 成纤维细胞的迁移能力，还可显著抑制 UVB 照射诱导的 MMP-1、MMP-2、MMP-3 和 MMP-9 的过表达，增强Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、Ⅲ型胶原和Ⅴ型胶 原及弹性蛋白的表达。体现了干细胞外泌体改善光老化的积极作用。外泌体还被发现可以通过皮下注射的形式刺激神经酰胺的合成。神经酰胺是增加皮肤角质层水合度，维持皮肤屏障、抗衰老及美白等方面的重要物质，也是如今抗衰老的热门成分。

有研究显示，人脐血来源的间充质干细胞外泌体在人体皮肤组织上 3h 后逐渐接近表皮最外层，18h后逐渐接近表皮。处理 3d后，I 型胶原蛋白和弹力蛋白的表达增加。此结果提示了外泌体具有与化妆品或药物相结合的潜力。同时，外泌体的剂量更集中、更有针对性。

目前干细胞广泛应用于组织修复及缺血性疾病治疗领域。与干细胞比较，作为其旁分泌物的干细胞外泌体具有更稳定的生物特性。外泌体可直接进入靶细胞，通过向靶细胞转运特异性蛋白、脂质及 RNA 等生物活性物质，来诱导靶细胞的增殖、迁移、血管化等生物学变化，从而改变局部微环境同时，这种“载体式”信号转导方式使外泌体具备更高更稳定的信号转导效率，且在生物体内不会被细胞外介质稀释。展望未来，科学家预测干细胞外泌体还将在以下几大方面有积极的进展： 

研究发现，人CD34+造血干细胞分泌的外泌体具有促血管形成的作用，从而改善缺血性疾病。干细胞外泌体可通过转运 microRNA 改善心肌缺血，对心脏功能产生保护作用。在缺血性脑病中，可同样观察到间充质干细胞可通过外泌体的转运。干细胞分泌的外泌体具有促血管生成的作用，这在缺血性疾病的治疗中具有非常重要的意义。

来源于胚胎干细胞和某些成体干细胞的外泌体可以改变受体细胞的生理功能，从而保护急性 损伤的心脏和肾脏。干细胞外泌体可通过增加 ATP 水平，降低氧化应激，激活 P13K/Akt 通路增强心肌生存能力及防止缺血再灌注损伤后的心肌不良重塑。因此，MSCs 生成的外泌体在治疗急性心肌梗死方面有着巨大的潜力。

外泌体与髓核细胞的相互作用可能是干细胞外泌体促进退化的椎间盘结构恢复的一种机制。研究报道，在免疫大鼠骨软骨缺损模型中干细胞外泌体可促进软骨再生。

在该研究中，外泌体加速了新组织 的填充，II 型胶原的合成，并增强硫酸化糖胺聚糖 s-GAG 的基质合成。干细胞外泌体因其抗纤维化、抗凋亡、免疫调节功能，在骨关节炎、风湿性关节炎等疾病中的治疗作用将有着巨大的临床应用前景。