综述:心血管疾病中的细胞外囊泡:信号传递、生物标志物与治疗
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时间:2025年10月13日
来源:Journal of Cardiovascular Translational Research 2.5
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本综述系统阐述了细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)在心血管疾病(Cardiovascular Diseases, CVDs)中的多重角色。文章重点探讨了EVs(包括外泌体、微囊泡和凋亡小体)作为关键细胞间信使的功能,及其在炎症、纤维化、血管生成等病理过程中的调控作用。作者强调了EVs作为疾病特异性生物标志物的诊断潜力,以及其作为内源性药物递送平台的临床应用前景,特别是在心肌梗死、动脉粥样硬化和心力衰竭等疾病中的治疗价值。同时,文章也指出了该领域在可重复性、长期安全性等方面面临的挑战,并对未来的临床转化方向进行了展望。
心血管疾病(CVDs)仍然是全球主要的死亡原因,迫切需要新的诊断和治疗方法。细胞外囊泡(EVs)——包括外泌体、微囊泡和凋亡小体——在心血管系统中充当关键的细胞间通讯者。作为生物活性microRNA(miRNA)和蛋白质的载体,EVs调控炎症、纤维化、血管生成以及心脏与全身的通讯。其非侵入性的可获取性及疾病特异性的分子特征使其具备诊断应用潜力。内源性来源和靶向能力使EV成为理想的药物递送平台,而对表面和内容物特性的工程化改造则增强了其治疗特异性。然而,在可重复性、长期安全性、清除机制和治疗应用方面仍然存在关键挑战。因此,我们重点讨论了EVs作为工程化药物载体的潜力及其对心肌梗死、动脉粥样硬化和心力衰竭等CVDs的治疗前景。基于EV的工具的未来临床转化提供了变革性的潜力——从心血管诊断到再生疗法——协作努力将加速这些新兴解决方案用于临床CVD管理的管线开发。
细胞外囊泡(EVs),包括外泌体、微囊泡和凋亡小体,已成为CVDs领域疾病进展、诊断生物标志物和治疗工具的关键参与者。本综述总结了EVs的关键方面——包括结构、生物发生和功能——以及当前的技术局限性和在CVDs中的未来临床潜力。
细胞外囊泡是细胞释放的纳米级膜性结构,根据其生物发生方式和大小,主要可分为外泌体、微囊泡和凋亡小体。这些囊泡携带丰富的生物活性分子,如蛋白质、脂质和核酸(特别是miRNA),从而在细胞间传递信息,调节受体细胞的功能。在心血管系统中,这种通讯网络对于维持生理稳态和参与病理过程至关重要。
在心血管疾病的发生发展中,EVs扮演着复杂的双重角色。一方面,它们可以传递保护性信号,例如促进血管生成和组织修复。另一方面,在疾病状态下,它们也可能携带并递送促炎、促纤维化的分子,加剧动脉粥样硬化斑块的不稳定性、心肌缺血后的不良重塑以及心力衰竭的进程。正是这种疾病特异性的分子载荷,使得EVs成为极具吸引力的疾病诊断生物标志物。通过检测血液等体液中EVs的特定miRNA或蛋白质谱,可能实现对CVDs的早期发现、风险分层和预后判断。
除了诊断价值,EVs的治疗应用前景广阔。由于其本身源于机体细胞,EVs具有先天的生物相容性和低免疫原性。它们天然的趋向性,即倾向于归巢到损伤或病变部位的特性,使其成为理想的药物递送载体。通过工程化手段对EVs进行改造,例如在其表面修饰特定的靶向配体,或向其腔内装载治疗性药物、核酸(如siRNA或mRNA),可以显著提高治疗的精准度和效力。这种“智能”递送系统为治疗心肌梗死(通过递送促再生因子)、动脉粥样硬化(通过靶向递送抗炎药物)和心力衰竭(通过改善心肌功能)提供了新策略。
然而,将EVs从基础研究推向临床应用仍面临诸多挑战。EVs的分离、纯化和表征方法的标准化是确保实验结果可重复性的前提。大规模生产符合临床级要求的EVs需要克服技术和成本障碍。此外,关于工程化EVs在体内的长期命运、潜在副作用以及清除机制,仍需更深入的研究来确保其安全性。
总之,细胞外囊泡在心血管疾病领域是一个充满活力的研究方向,它连接了基础生物学与临床医学。随着对其生物学特性的深入理解和技术瓶颈的不断突破,基于EVs的诊断工具和创新疗法有望为心血管疾病的防治带来新的突破。未来的成功有赖于跨学科的合作,共同推动这些前沿技术走向临床,造福患者。
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