日前，發(fā)表在《Stem Cells and Development》上的一文指出，間充質(zhì)干細胞來源外泌體在治療重癥新冠肺炎患者成效顯著，康復(fù)率高達71%。外泌體具有安全性、恢復(fù)氧合、下調(diào)細胞炎癥因子和重建免疫系統(tǒng)功能等優(yōu)點，是一種很有前途的新冠肺炎治療候選藥物[1]。

這項臨床研究共涉及到24名新冠肺炎患者，這些患者均符合嚴重新冠肺炎伴中度至重度急性呼吸窘迫綜合征的標準。他們接受單次15ml靜脈注射間充質(zhì)干細胞外泌體，并在治療后第1天至第14天評估安全性和有效性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在給藥后72小時內(nèi)未觀察到不良事件，所有患者均達到安全終點；觀察到83%的存活率以及高達71%的康復(fù)率。總體而言，經(jīng)過一次治療后，患者的臨床狀態(tài)和氧合情況都有所改善，動脈血氧分壓氧壓（PaO2）/吸氧濃度（FiO2)增加了192%，中性粒細胞計數(shù)有明顯改善等。

這項研究結(jié)果也讓人們對間充質(zhì)干細胞外泌體治療疾病的前景有了更多的認識。

外泌體：打破不可逆損傷的修復(fù)障礙

外泌體（Exosome）是一種直徑為30-100nm的納米級脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物質(zhì)。來源于不同組織的外泌體不僅具有其特異性蛋白分子，而且還包含其行使功能的關(guān)鍵分子。外泌體由細胞分泌釋放出來，在血液等體液內(nèi)傳播，最后又可被其他細胞吞噬，是細胞間通訊的重要介質(zhì)。

外泌體生物合成 圖片來自https://doi.org/10.1002/sctm.19-0432

近年來，隨著外泌體研究的不斷深入，它的應(yīng)用已經(jīng)涉及腫瘤治療領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和免疫領(lǐng)域、寄生蟲領(lǐng)域；臨床研究上已涉及心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)等。

實際上先前就有研究者報道，間充質(zhì)干細胞來源外泌體具有治療多種疾病的潛力。例如，可以用同種異體間充質(zhì)干細胞分泌的細胞外囊泡來治療營養(yǎng)不良性大皰性表皮松解癥，這是一種罕見的兒科皮膚起泡疾病。這項研究的關(guān)鍵是外泌體，外泌體攜帶特定的蛋白質(zhì)和mRNA，這些物質(zhì)對營養(yǎng)不良性大皰性表皮松解癥的治療至關(guān)重要。

干細胞來源的外泌體在心血管系統(tǒng)、外傷性腦損傷、肌肉骨骼系統(tǒng)、肝損傷、腎損傷等方面都展現(xiàn)出強大的修復(fù)再生和保護能力，因此外泌體有望成為再生醫(yī)學(xué)“無細胞”治療的一種新興的修復(fù)工具，打破不可逆損傷這一修復(fù)障礙，使再生成為可能。

外泌體與心血管疾病

近年來，干細胞源性外泌體的心臟保護機制已成為研究熱點。越來越多的研究證實，干細胞源性外泌體具有與干細胞相似的心臟保護功能，能促進血管生成，減少細胞凋亡，減少應(yīng)激帶來的損傷。外泌體具有較好的穩(wěn)定性，較少引起受體細胞的突變以及免疫排斥反應(yīng)，有望成為治療心血管疾病的有效方法。

2015年的一項研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞源性外泌體移植后能顯著提高心肌細胞的存活率，并能抗心肌細胞損傷，促進新生血管形成，改善心臟功能[2]。其他研究也證實了間充質(zhì)干細胞源性外泌體具有抗炎、抗心肌細胞凋亡、促進心肌細胞再生的作用[3]。

外泌體與腫瘤

近年來將間充質(zhì)干細胞作為細胞載體參與腫瘤靶向治療的研究顯示，基因修飾后的間充質(zhì)干細胞可在到達腫瘤或炎癥部位后，持續(xù)穩(wěn)定地產(chǎn)生治療因子發(fā)揮腫瘤抑制作用，為腫瘤免疫細胞治療提供了新的可能。

而近些年的研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞對腫瘤的調(diào)節(jié)作用也可通過旁分泌外泌體介導(dǎo)。外泌體能將RNA轉(zhuǎn)運到特定的靶細胞中，在腫瘤微環(huán)境的形成、腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移、腫瘤細胞免疫、腫瘤乏氧環(huán)境、腫瘤血管生成等方面均發(fā)揮重要的作用。

2017年的一項研究報道分別收集 26 例健康成人、29 例肺結(jié)核患者與 94 例肺癌患者為試驗對象，提取其血清外泌體 miRNA 并開展臨床檢驗，研究結(jié)果顯示出血清外泌體 miR-21 有助于肺癌的臨床檢出，并提出將其作為診斷標志物可積極改善肺癌的診斷效果[4]。

外泌體與糖尿病

當(dāng)前已有研究將外泌體引入糖尿病領(lǐng)域，為該領(lǐng)域的研究打開了新的局面，糖尿病與外泌體的關(guān)系已受到廣泛關(guān)注。研究表明，外泌體參與了糖尿病及其相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生與發(fā)展，它不僅可以作為糖尿病早期診斷和分期的生物學(xué)標記，還可作為糖尿病治療的靶點，更重要的是可以監(jiān)測糖尿病患者對治療的反應(yīng)，為實施糖尿病的個體化治療提供依據(jù)。

外泌體與骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)疾病

在過去的十幾年中，隨著外泌體的發(fā)現(xiàn)、鑒定和研究的深入，除了諸多研究發(fā)現(xiàn)病理情況下細胞分泌的外泌體對于骨關(guān)節(jié)炎疾病的病理生理進程具有重要作用之外，還發(fā)現(xiàn)了外泌體作為良好的生物信號傳遞因子，具有更加強大的軟骨再生修復(fù)的應(yīng)用潛能。

2017年的一項研究發(fā)現(xiàn)，脂肪來源的間充質(zhì)干細胞能夠?qū)﹃P(guān)節(jié)軟骨發(fā)揮抗炎和細胞保護作用。研究者在用白細胞介素刺激的軟骨細胞中加入含有外泌體的間充質(zhì)干細胞來源的條件培養(yǎng)基，結(jié)果表明，間充質(zhì)干細胞來源的外泌體能夠下調(diào)衰老相關(guān)的 β-半乳糖苷酶活性，并且減少了炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生。此研究表明間充質(zhì)干細胞來源的外泌體對異常的軟骨細胞代謝起到了積極作用[5]。

外泌體與皮膚疾病

近年來，研究人員將外泌體與皮膚疾病聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)外泌體不僅參與皮膚生理、病理過程，如調(diào)節(jié)皮膚微環(huán)境中促炎細胞因子分泌，促進皮膚缺損處血管新生及膠原沉積，以及調(diào)節(jié)皮膚成纖維細胞增殖分化，同時還在皮膚微環(huán)境發(fā)生病變時發(fā)揮特異性信息傳遞作用，進而促使增生性瘢痕、皮膚硬化及皮膚黑色素瘤等皮膚疾病的發(fā)生。

研究表明，使用人臍帶間充質(zhì)干細胞分泌的外泌體對嚴重?zé)齻T導(dǎo)的過度炎癥具有顯著的有益效果。最近有學(xué)者發(fā)現(xiàn)外泌體可用于皮膚創(chuàng)傷后的傷口愈合，且能有效防治增生性瘢痕、黑色素瘤等皮膚疾病，為外泌體的應(yīng)用研究提供了一個嶄新的方向。

展望

間充質(zhì)干細胞具有分化潛能高、移植后存活率高、無明顯不良反應(yīng)等優(yōu)點。間充質(zhì)干細胞外泌體含有大量且種類繁多的蛋白質(zhì)、細胞因子和生物活性物質(zhì)。在抗心肌細胞凋亡、抗心肌細胞損傷、促進新生血管形成和抗炎等方面具有重要作用。在防治急性心肌梗死、高血壓、心力衰竭和心肌病等方面具有一定的應(yīng)用前景。

參考文獻：

1. Exosomes Derived from Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells as Treatment for Severe COVID-19. Stem Cells Dev. 2020 Jun 15;29(12):747-754.

2. Embryonic stem cell-derived exosomes promote endogenous repair mechanisms and enhance cardiac function following myocardial infarction. Circ Res. 2015 Jun 19;117(1):52-64.

3. Exosomes in mesenchymal stem cells, a new therapeutic strategy for cardiovascular diseases? Int J Biol Sci. 2015 Jan 12;11(2):238-45.

4. Circulating microRNAs are promising novel biomarkers of acute myocardial infarction. Intern Med. 2011;50(17):1789-95.

5. Extracellular Vesicles from Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells Downregulate Senescence Features in Osteoarthritic Osteoblasts. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:7197598.

來源：博雅控股集團