外泌体 “攻克” 肝脏难题!中国团队研究证实:急性损伤、肝硬化

lyw 76 2026-03-11 13:42:17

近日,一项发表在国际顶级期刊《Nature Communications》的研究引发了再生医学领域的关注。
   由中山大学中山医学院、广州医科大学第五附属医院 等机构的研究团队,开发出一种搭载双配体的工程化外泌体,通过精准调控 WNT 信号通路,成功实现了对急性肝损伤、慢性肝纤维化及衰老相关肝脏衰退的修复与再生。这一成果为解决终末期肝病、肝移植供体短缺等临床难题提供了全新思路

肝脏再生的 “困境”:WNT 信号激活难在哪?
肝脏是人体再生能力最强的器官之一,即使切除 70% 的组织也能逐步恢复。这一过程中,WNT 信号通路扮演着 “指挥者” 的角色,它调控着肝细胞的增殖、分化,确保肝脏在损伤后有序再生。但当遭遇急性中毒(如对乙酰氨基酚过量)、长期酗酒或衰老时,肝脏的再生能力会急剧下降,而传统激活 WNT 信号的方法却存在诸多局限。

此前,科学家常用小分子药物(如 CHIR99021)激活 WNT 信号,但这类药物会 “无差别” 作用于全身细胞,引发严重毒性;而天然 WNT 配体虽能精准结合受体,却因自身带有疏水的棕榈酸修饰,难以大规模生产,还容易被体内的 “拮抗剂” 破坏,无法有效到达肝脏发挥作用。此外,单一 WNT 配体的激活效果有限,不足以应对复杂的肝脏损伤场景。
给外泌体装 “双引擎”:WNT 与 RSPO 的协同突破
为解决这些难题,研究团队将目光投向了外泌体,这种纳米级的 “天然载体” 能携带生物分子精准到达靶器官,且免疫原性低、安全性高。团队的核心创新在于:给外泌体装上 “双配体引擎”——WNT3A 和 RSPO1,并通过一种名为 WLS 的蛋白实现高效装载。
WLS 是一种天然的 WNT 转运蛋白,研究发现它能与所有 19 种 WNT 配体结合,像 “传送带” 一样将 WNT3A 精准递送到外泌体表面。更关键的是,外泌体的膜结构能保护 WNT3A 不被体内的拮抗剂(如 DKK1、WIF1)破坏,确保其活性。同时,团队还发现,另一种蛋白 RSPO1 能像 “助推器” 一样,通过稳定 WNT 与肝细胞表面受体的结合,将 WNT 信号的激活效果放大数倍。
于是,他们设计出同时携带 WNT3A 和 RSPO1 的 “双配体外泌体”(exoWNT3A/RSPO1)。实验显示,这种外泌体的 WNT 信号激活能力,不仅远超单一配体外泌体,还比传统小分子药物 CHIR99021 更高效,在肝类器官培养中,它能让类器官的生长速度提升近一倍,且肝细胞的功能更接近正常肝脏。
体外 “练兵”:解锁 PPARα 信号的新角色
在细胞实验中,团队还意外发现了一条关键的 “信号交叉通路”——PPARα 信号通路。此前,PPARα 被认为主要调控肝脏的脂肪代谢,而这项研究首次证实,它还能与 WNT 信号协同,共同决定肝祖细胞的 “命运”。
肝祖细胞是肝脏中的 “储备干细胞”,在损伤时可分化为成熟肝细胞。研究发现,当双配体外泌体激活 WNT 信号时,会同时触发 PPARα 信号;如果用药物抑制 PPARα,即使加入双配体外泌体,肝祖细胞也无法正常分化为肝细胞。这意味着,PPARα 是 WNT 信号调控肝脏再生的 “关键搭档”,两者联手,才能让肝祖细胞 “听话” 地分化为有功能的肝细胞。这一发现不仅完善了肝脏再生的分子机制,也为未来优化治疗方案提供了新靶点。

体内验证:精准修复多种肝脏问题

为检验双配体外泌体的实际疗效,团队在小鼠身上开展了一系列严苛的实验,覆盖了临床中常见的三种肝脏问题:

1. 急性肝损伤:快速止损,减少坏死
他们给小鼠注射过量对乙酰氨基酚(常见退烧药,过量会致肝衰竭),随后静脉注射双配体外泌体。24 小时后,小鼠肝脏的坏死区域减少了 60%,血液中反映肝损伤的指标(ALT、AST)显著下降,且肝细胞的再生标志物 Ki67 阳性率提升了 3 倍,这意味着外泌体能快速启动肝细胞增殖,阻止损伤扩大。
2. 慢性肝纤维化:逆转瘢痕,恢复功能
长期注射四氯化碳会导致小鼠肝脏纤维化(类似人类肝硬化)。团队给小鼠每周注射一次双配体外泌体,连续 6 周后,肝脏中的胶原纤维(瘢痕组织)减少了 50%,肝功能指标基本恢复正常,甚至原本紊乱的肝脏 “分区结构”(不同区域肝细胞负责不同功能)也得以重建。
3. 衰老相关肝脏衰退:让 “老肝脏” 变年轻
18 月龄的小鼠(相当于人类 60 岁以上)肝脏中,衰老肝细胞比例高、增殖能力弱。而注射双配体外泌体 2 周后,小鼠肝脏中的衰老标志物(β- 半乳糖苷酶)减少了 40%,Ki67 阳性肝细胞增加了 2 倍,且肝脏的基因表达模式更接近 8 月龄的年轻小鼠,相当于让 “老肝脏” 找回了年轻的再生能力。
更重要的是,安全性实验显示,即使每周注射双配体外泌体 3 个月,小鼠的心脏、肾脏、肺等器官均未出现异常,仅在连续注射 6 个月后小肠出现轻微变化,证明其长期使用的安全性较高。

突破意义:为再生医学提供 “通用载体”
这项研究的价值不仅在于解决了肝脏再生的难题,更在于提供了一种 “可推广的信号调控平台”。一方面,通过 WLS 蛋白装载 WNT 配体的方法,可扩展到其他 WNT 家族成员,为肾脏、肠道等其他器官的再生研究提供借鉴;另一方面,双配体协同激活信号的思路,也为设计更高效的再生疗法提供了范式。
对于临床而言,双配体外泌体有望成为终末期肝病的 “救命稻草”,未来,它可能用于肝移植前的 “桥梁治疗”,帮助患者撑到供体出现;也可用于慢性肝病患者,延缓甚至逆转肝硬化进程。此外,它还能为衰老相关的肝脏功能衰退提供干预方案,提升老年人的肝脏健康水平。
正如研究团队在论文中所说:“这项工作不仅揭示了 WNT 信号在肝脏再生中的广泛治疗潜力,更证明了工程化外泌体作为‘信号调控载体’的巨大价值,它为再生医学打开了一扇新的大门。” 随着进一步的临床转化研究,或许在不久的将来,这种 “双配体外泌体” 就能真正走进医院,为千万肝病患者带来希望。


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