综述：间充质基质细胞分泌的细胞外囊泡作为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的一种有前景的治疗方法：临床前研究的系统评价

《Frontiers in Medicine》：Extracellular vesicles from mesenchymal stromal cells as a promising therapy for ARDS: a systematic review of preclinical studies

MSC-EVs通过抗炎、修复肺屏障和调节免疫微环境改善ARDS，机制涉及miRNA介导的免疫调节和促修复蛋白/脂质协同作用，但存在剂量、表征方法及模型异质性导致的疗效差异，需标准化制造和临床验证。

　　急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是一种严重的肺部疾病，其特征是肺泡-毛细血管屏障的广泛损伤、炎症反应失调以及气体交换功能障碍。尽管在重症监护领域取得了显著进展，ARDS仍是一个具有高死亡率和并发症风险的疾病，尤其在中重度病例中，死亡率超过40%。目前，对于ARDS的治疗主要依赖于支持性措施，如肺保护性通气、俯卧位通气和保守性液体管理，而缺乏具有明确临床疗效的药物治疗手段。因此，探索新的治疗策略，尤其是基于细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）的疗法，成为近年来的研究热点。

MSC来源的细胞外囊泡（MSC-EVs）因其独特的生物学特性而被视为一种有前景的细胞外治疗策略。MSC-EVs来源于间充质干细胞（mesenchymal stromal cells, MSCs），这些细胞具有免疫调节、抗微生物和组织修复等多重功能。然而，MSC治疗在临床试验中表现不一致，其疗效尚未得到充分证实。研究表明，MSC的主要作用机制是通过旁分泌信号传递而非长期定植或分化，这使得MSC-EVs成为一种更具临床转化潜力的替代方案。MSC-EVs不仅避免了MSC治疗可能带来的肿瘤发生风险和微血管阻塞问题，还能够被标准化生产、储存和使用，具备成为“现成产品”的潜力。

在这一背景下，MSC-EVs作为细胞外治疗策略，近年来在ARDS的动物模型中展现出显著的治疗效果。多项研究显示，MSC-EVs能够有效减轻炎症反应、改善气体交换功能、促进组织修复并提高生存率。这些效果通常与MSC-EVs携带的多种生物活性分子有关，包括微小RNA（microRNAs）、蛋白质、脂质、mRNA和线粒体等。其中，微小RNA通过调控关键的炎症信号通路（如NF-κB和TLR4）在免疫调节中起重要作用，而蛋白质如TNF刺激基因6（TSG-6）、IL-1受体拮抗剂（IL-1RA）、血管生成素-1（Ang-1）和角质细胞生长因子（KGF）则在维持肺泡-毛细血管屏障、促进上皮细胞再生和血管生成方面发挥关键作用。此外，EV膜中的脂质成分也对细胞存活和修复能力有积极影响。

MSC-EVs的治疗效果在不同类型的ARDS模型中表现一致，包括由内毒素、细菌性肺炎、化学吸入、病毒感染以及脓毒症引起的模型。这表明MSC-EVs可能具有广泛的适应性，能够针对多种ARDS的发病机制发挥作用。然而，尽管在动物实验中显示出良好的治疗潜力，MSC-EVs的临床转化仍面临诸多挑战。其中，研究方法的异质性是限制其可重复性和临床转化的主要障碍之一。例如，不同研究在EV剂量的定义上存在差异，有的使用粒子数量作为标准，有的则采用蛋白质含量来衡量，这种不一致导致难以直接比较不同研究的治疗效果。此外，EV的定量方法也各不相同，有的采用流式细胞术，有的使用纳米颗粒追踪分析（NTA），还有的依赖电子显微镜等技术，这些差异进一步增加了研究结果的可比性难题。

在研究设计方面，许多实验缺乏严格的对照组，例如未使用热灭活EV或EV缺乏的培养基，这使得难以确定治疗效果是否真正来源于EV的活性成分。此外，部分研究未能全面评估组织修复相关的指标，如上皮细胞增殖、内皮细胞修复和血管生成，这限制了对MSC-EVs治疗机制的深入理解。这些方法学上的不一致不仅影响了研究结果的可靠性，也阻碍了该疗法的临床推广。

MSC-EVs的治疗效果还受到多种因素的影响，包括MSC的来源、EV的预处理、给药时间和给药途径等。例如，脂肪来源的MSC（AD-MSCs）在脓毒症相关ARDS模型中表现出更强的抗炎效果，而年轻供体来源的MSC-EVs相较于老年供体的EV具有更高的治疗效能。此外，通过预处理MSC（如暴露于内毒素、IFN-γ或凝血酶）或通过基因工程手段对EV进行修饰，可以显著增强其治疗效果。例如，IFN-γ预处理的EV在内毒素诱导的ARDS模型中显示出更强的免疫调节作用，而富含特定微小RNA（如miR-181a-5p和miR-146a-5p）或特定蛋白（如PD-L1）的EV则在细菌感染模型中表现出更强的抗炎和抗纤维化能力。

在给药途径方面，MSC-EVs的治疗效果也受到显著影响。肺部直接给药（如气管内注射或雾化吸入）能够提高EV在肺部的局部浓度，减少全身清除，从而增强其治疗效果。与静脉注射相比，肺部给药在改善肺水肿和气体交换方面更具优势，同时减少了对全身免疫系统的潜在影响。然而，不同动物模型对给药方式的反应存在差异，例如在大型动物（如猪、羊）的细菌性肺炎模型中，单次静脉注射未能改善生理指标，这提示需要根据具体模型优化给药策略。

此外，尽管MSC-EVs在动物实验中表现出良好的安全性，但在临床转化过程中仍需进一步验证。目前，关于MSC-EVs的毒理学评估主要集中在短期安全性上，缺乏长期随访和系统剂量依赖性研究。例如，一项符合良好实验室规范（GLP）的毒理学研究显示，即使在大鼠中进行28天的高剂量吸入式给药，也未观察到系统性或肺部毒性反应。然而，这些研究仍然局限于动物模型，尚未在人类中进行充分验证。

为了克服上述挑战，推动MSC-EVs的临床转化，研究者提出了一个多层次的发展路线图。首先，需要建立标准化的EV制备、表征和报告流程，以确保不同研究之间的可比性。其次，通过生物工程技术优化EV的功能，例如通过预处理MSC或直接修饰EV，可以提高其治疗效能，增强靶向性并丰富其治疗性载物。最后，应在临床管理中整合MSC-EVs，探索其与现有ARDS治疗手段（如糖皮质激素、抗生素和抗纤维化药物）的协同作用，并识别最可能受益的患者亚群，为个性化治疗奠定基础。

总体而言，MSC-EVs作为一种新型的细胞外治疗策略，展现出在ARDS治疗中的巨大潜力。其作用机制涉及复杂的免疫调节、组织修复和抗纤维化过程，同时具备良好的安全性和标准化生产前景。然而，为了实现从实验室到临床的转化，必须进一步解决研究方法上的不一致问题，并推动更严谨的临床试验设计。只有通过跨学科合作、标准化研究流程和前瞻性临床试验，MSC-EVs才能真正成为ARDS治疗领域的重要突破。