間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體防治早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病的研究進(jìn)展2026早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病(retinopathyofprematurity,ROP)是早產(chǎn)兒和低出生體重兒常見的一種視網(wǎng)膜血管異常增生性疾病下的主要原因之一[1]。隨著現(xiàn)代圍生醫(yī)學(xué)和新生兒學(xué)的快速發(fā)展，使得缺損等不同程度的視力問題[2-3]。因此，亟需研究更有效的ROP防治stemcell-derivedexosomes,MSC-Exo)含有多種生物活性因子，如防治中具有良好應(yīng)用前景。miRNA作為外泌體的重要成分，在調(diào)節(jié)基因MSC-Exo在ROP防治領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，為未來MSC-Exo應(yīng)用于1間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcells,MSCs)及外泌體概述骨髓、臍帶血及胎盤等組織，被廣泛應(yīng)用于器官[4]。MSCs分泌的蛋白質(zhì)、核酸化、免疫調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)及調(diào)節(jié)血管生成與成熟等多種功能[5-7]。近年來，MSCs療法在視網(wǎng)膜退行性病變、角膜炎等眼科疾病的研究中取得了顯著進(jìn)展[8-11]。例如，Xin等[12]研究表明，將人脂肪來源的MSCs是治療視網(wǎng)膜退行性疾病的潛在策略[13]。相較于人胚胎干細(xì)胞及人誘較小、免疫原性低、來源廣泛易得、安全性高強(qiáng)大的旁分泌作用，這些優(yōu)勢共同促使MSCs成為治療ROP極具前景的性囊泡。它們是直徑為30～100nm的納米級脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu)，含有蛋白、信使RNA(messengerRNA,mRNA)和miRNA等物質(zhì)(圖1)[14]。外泌體作為MSCs旁分泌作用的重要組成部分，在細(xì)胞間通信中發(fā)揮重要作用。它們通過傳遞細(xì)胞因子、蛋白質(zhì)和體細(xì)胞的生理和病理過程[15-16]。例如，小膠質(zhì)細(xì)胞外泌體可降低OIR小鼠體內(nèi)VEGF和轉(zhuǎn)化生長因子β(transforminggrowthfactor-β,TGF-β)的水平，抑制光感受細(xì)胞凋亡，促進(jìn)OIR小鼠正常血管生成和視覺功能恢復(fù)[17]。外泌體不僅易于被視網(wǎng)膜組織吸收，而且其提取方法已相對成熟，加之易于儲存并保持穩(wěn)定的生物學(xué)功能，被視為MSCs不同組織的MSC-Exo在蛋白質(zhì)和miRNA等生物活性物質(zhì)表達(dá)上存在差骨髓MSCs更易分化為成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞，而脂肪組織MSCs更易分化為脂肪細(xì)胞[19-20]。這些差異表明，不同來源的MSC-Exo因其成分miRNA是一種小分子單鏈非編碼RNA,參與基因表達(dá)的調(diào)控過程抑制mRNA的翻譯或促進(jìn)其降解，進(jìn)而下調(diào)靶基因的表達(dá)水平。miRNA通過參與細(xì)胞通信，調(diào)節(jié)新陳代謝、細(xì)胞增殖生理過程[21]。細(xì)胞外的miRNA主要以2種形式存在：一種存在于外泌體、微囊泡和凋亡小體等囊泡中，另一種則與RNA誘導(dǎo)沉默白家族(argonauteprotein,AGO2)結(jié)合[22]。外泌體中的miRNA已被證明在許多眼部疾病(如糖尿病視網(wǎng)膜病、青光眼等)進(jìn)展中發(fā)揮作用，這使其成為備受關(guān)注的潛在治療靶點[23]。骨髓MSC-Exo能夠?qū)⒍喾NmiRNA遞送到視網(wǎng)膜組織中，促進(jìn)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞存活及軸突再生[24-25]。miRNA可通過外泌體傳遞到視網(wǎng)膜細(xì)胞，參與調(diào)控視網(wǎng)膜血管生成、細(xì)胞凋亡等療ROP中發(fā)揮作用[26]。Fan等[27]研究表明，miR-126能下調(diào)MSC-Exo在視覺系統(tǒng)中調(diào)節(jié)細(xì)胞間通信的作用備受關(guān)注，正作為生物標(biāo)志物、治療藥物和藥物載體被廣泛研究[28]。ROP主要病變表現(xiàn)包括視著重于調(diào)節(jié)血管生成、抗凋亡、神經(jīng)元修復(fù)與再生、免疫調(diào)節(jié)等方面。景[29-30]。長因子-1(insulin-likegro 可有效降低OIR小鼠新生視網(wǎng)膜血管的數(shù)量以及缺氧誘導(dǎo)因子-1a和VEGF-A蛋白表達(dá)，并與藥物劑量呈正相關(guān)[33]。MSCs還能通過調(diào)節(jié)免疫因子生成，為受損視網(wǎng)膜血管再生創(chuàng)造有利的微環(huán)境[34]。因此，MSC-Exo在調(diào)節(jié)早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜血管生成中發(fā)揮重要作用，但其確切的作MSC-Exo具有減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)及抗細(xì)胞凋亡作用，能夠通過調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激、細(xì)胞自噬和程序性細(xì)胞死亡等過程，保帶MSC-Exo中含有miR-210、miR-200b-3p調(diào)節(jié)細(xì)胞的抗氧化防御機(jī)制，增強(qiáng)視網(wǎng)膜細(xì)胞對氧化應(yīng)激的耐受性[35]。此外，人脂肪MSC-Exo富含多種生物活性因子，如神經(jīng)營養(yǎng)因子和免疫反應(yīng)[36]。人臍帶血MSC-Exo通過激活早期糖尿病視網(wǎng)膜病變中的磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B-核因子E2相關(guān)因子2(phosphoinositide3-kinase/proteinkinaseB-nuclearfactor2,PI3K/AKT-Nrf2)信號通路，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，緩解視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的衰老及凋亡[37]。MSC-Exo可通過攜帶抗炎因子，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，減少視網(wǎng)膜炎癥，從而因此，抑制炎癥反應(yīng)成為改善視網(wǎng)膜病理性新生血管形成的潛在環(huán)節(jié)。MSC-Exo能夠誘導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)并抑制炎癥反應(yīng)，從而治療炎癥性及退行性疾病[39]。MSC-Exo能夠?qū)⒕奘杉?xì)胞從促炎M1表型轉(zhuǎn)化為抗炎M2表型，并下調(diào)促炎因子表達(dá)[如腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor,TNF)-a、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6和IL-23等],同時提高抗炎因子(如IL-10和TGF-β)水平，發(fā)揮抗炎作用并促進(jìn)受損組織的修復(fù) [40].在大鼠視網(wǎng)膜脫落模型中，骨髓MSC-Exo通過抑MSC-Exo中的miRNA-17-3p通過靶向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄激活因子-1,改善糖尿樣受體家族蛋白3小體被認(rèn)為是MSCs及其外泌體治療炎癥性眼病的潛在新治療靶點[43]。胞與OIR動物模型中視網(wǎng)膜病理學(xué)的起源有關(guān)，因為它們的發(fā)育并調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和神經(jīng)元代謝和激活[44]。發(fā)育中的視網(wǎng)膜血管MSC-Exo能釋放生長因子、細(xì)胞因子及miRNAs等多種生物活性因子，人臍帶血MSC-Exo分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子，如成纖維細(xì)胞生長因子1從而在神經(jīng)組織的修復(fù)和再生中發(fā)揮重要作用[46-47]。外泌體廣泛存在于與眼睛密切相關(guān)的體液中，如淚液、房水和玻璃體液，其內(nèi)容物及穩(wěn)定性與親本細(xì)胞高度相似，能斷視網(wǎng)膜疾病的潛在生物標(biāo)志物[48-50]。外泌體中的miRNA和蛋白質(zhì)作為生物標(biāo)志物對個體化疾病診斷和監(jiān)測具有重大的意義。miRNA是外泌體中含量最高的RNA分子，因此相較于其他類型的RNA,更易于檢測 [51]。Zhou等[52]研究表明，外周血單核細(xì)胞中的miRNA可能成為需治療的ROP的潛在診斷生物標(biāo)志物和分子靶點。在血漿中發(fā)現(xiàn)某些特定miRNA,能夠區(qū)分患有視網(wǎng)膜病變的糖尿病患者和沒有視網(wǎng)膜病變者，可用于協(xié)助臨床評估及個體化治療[53]。外泌體也正作為ROP的潛在生物標(biāo)志物被廣泛研究[54]。MSC-Exo因其免疫原性低、低致瘤性和半衰期長等特點，已成為藥物遞送的理想載體。它們可以遞送多種類型藥物，包括質(zhì)和多肽藥物、核酸藥物等，能夠更精準(zhǔn)地精準(zhǔn)靶向治療效應(yīng)[55]。與脂質(zhì)體和傳統(tǒng)納米載體不同，外泌體具有膜錨定蛋白和跨膜蛋白，使其能夠靶向穿過視網(wǎng)膜胞內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)[56-57]。Fan等[58]報道稱，視網(wǎng)膜色素上皮衍生因子(PEDF蛋白)可裝載于外泌體中，通過抑制血管生成、抗氧化和神將攜帶miR-29b-3p的骨髓MSC-Exo通過激活自噬反應(yīng)，抑制和纖維化，從而促進(jìn)角膜的修復(fù)。這些突破MSC-Exo作為一種新興的治療方式，在目前大量基礎(chǔ)實驗研究中顯示其不良反應(yīng)風(fēng)險低，且罕見引起免疫排斥反應(yīng)。盡3.1免疫反應(yīng)外泌體攜帶不同的表面分子，這些分子可能被免疫系統(tǒng)識別為外來物質(zhì)，從而觸發(fā)免疫應(yīng)答[60]。例如，對小鼠移植同種異體的脾臟抗原呈遞細(xì)胞外泌體，它們可通過參與抗原呈遞或與膜融合并釋放外泌體內(nèi)容物，引起T細(xì)胞免疫應(yīng)答[61]。這可能導(dǎo)致為局部炎癥反應(yīng)，如眼部紅腫、疼治ROP是否具有免疫反應(yīng)仍需更多的實驗驗證。MSC-Exo生物學(xué)特性尚不明確，其在體內(nèi)的作用機(jī)制也不完全清楚，雖然其在ROP防治中具有潛在應(yīng)用前景，但仍存在許多潛在風(fēng)險。目前MSC-Exo在ROP治療中的應(yīng)用仍處于動物實驗階段，缺乏足夠的臨床長期治療效果和安全性證據(jù)。外泌體可能與長期使用可能增加腫瘤發(fā)生的風(fēng)險，尤其是通過分泌VEGF促進(jìn)腫瘤部位新生血管形成[62]。此外，外泌體的來源是否明確以及制備方法的規(guī)范性，均可能影響來源不明確或制備過程不規(guī)范，可能會引入的風(fēng)險。因此，在將MSC-Exo應(yīng)用于ROP臨床治療之前，需要進(jìn)行更且低成本的外泌體分離方法。外泌體對防治ROP的臨床應(yīng)用仍面臨許多挑戰(zhàn)。首先，外泌體分離方法主要是超速離心、 [63-64],這些方法昂貴、耗時、繁瑣，且無法完全去除雜質(zhì)[65]。其跟蹤分析等方法，各具優(yōu)劣。外泌體的安全性、有待臨床試驗明確，分離和純化技術(shù)也尚未標(biāo)準(zhǔn)化[66]。最后，外泌體在防治ROP方面的相關(guān)研究尚顯不足，亟需更多實驗進(jìn)行完善與驗證。因此，將外泌體應(yīng)用于ROP的臨床防治仍需克服許多挑戰(zhàn)。5、總結(jié)與展望綜上，MSC-Exo通過調(diào)節(jié)血管生成、抗凋亡、減輕氧化應(yīng)激、抑制炎癥反應(yīng)、神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)等多種機(jī)制，在預(yù)防和治療ROP