综述:外泌体诱导巨噬细胞重编程促进伤口愈合的研究进展

【字体: 时间:2025年10月10日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.2

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  本综述系统探讨了外泌体(Exos)通过递送microRNA(miRNA)、蛋白质等生物活性分子调控巨噬细胞极化(M1/M2表型转换)的分子机制,及其在糖尿病伤口、感染性伤口等慢性难愈性创面治疗中的应用潜力。文章还展望了外泌体与微针、水凝胶等新型递送平台结合的前景,为伤口修复领域提供了创新性策略。

  
Biological Characteristics of Exos
外泌体(Exos)是多种细胞分泌的纳米级细胞外囊泡,直径约30-150纳米,起源于内体膜内陷形成的多泡体(MVBs),通过膜融合释放至细胞外。其携带RNA、DNA、脂质及蛋白质(包括转录因子、跨膜受体和整合素等)等生物活性分子,介导细胞间通讯,调控微环境稳态。
Macrophage Reprogramming and Wound Healing
巨噬细胞是伤口愈合过程中炎症与增殖阶段转换的核心调控者。M1表型(经典激活)促炎症,M2表型(替代激活)抗炎并促进组织修复。慢性伤口(如糖尿病足溃疡)中M1巨噬细胞持续积聚而M2极化不足,导致炎症无法缓解。外泌体可通过重编程巨噬细胞表型平衡(M1→M2转换)打破慢性炎症循环,加速愈合进程。
Exos Derived from Mesenchymal Stem Cells
间充质干细胞(MSCs)来源的外泌体(MSC-Exos)具有显著免疫调节功能。研究表明,MSC-Exos可促进急慢性伤口中成纤维细胞增殖与迁移,刺激血管生成(angiogenesis),并通过传递miR-21-5p、miR-146a等分子抑制TLR4/NF-κB等炎症通路,推动巨噬细胞向M2表型极化。此外,MSC-Exos还可调节中性粒细胞、T细胞等免疫细胞活性,协同优化伤口微环境。
Mechanism of Macrophage Reprogramming Regulated by Exos
外泌体通过递送miRNA、蛋白质、脂质等 cargo 分子精准调控巨噬细胞极化。例如:
  • miRNA(如miR-21-5p、miR-146a)靶向抑制TLR4/NF-κB、PTEN/PI3K/Akt等信号通路,降低促炎因子表达;
  • 蛋白质(如TSG-6、ANXA1)直接结合细胞表面受体,激活抗炎信号;
  • 长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)通过竞争性结合或表观遗传修饰调节基因表达。
    这些机制共同促进M2标记物(如Arg-1、IL-10)上调,抑制M1相关因子(如TNF-α、IL-6)。
Challenges and Future Directions
外泌体临床转化面临挑战:提取纯度低、产量有限、靶向性不足、个体差异大以及安全性评估体系缺失。未来需开发工程化外泌体(engineered Exos)技术,例如通过膜修饰提高靶向性,或负载特定miRNA增强疗效;结合微针贴片、水凝胶等智能递送系统实现精准释药;建立标准化生产与质控流程以推动临床应用。
Conclusion
外泌体通过多机制重编程巨噬细胞极化,为慢性伤口治疗提供了新策略。整合工程化技术、智能材料与多组学分析将有望突破现有局限,实现精准化、高效化的伤口修复治疗。
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