综述：慢性肾脏病和血管钙化中的循环小细胞外囊泡：“微小包裹承载重大生物学使命”

《Clinical and Experimental Nephrology》：Circulating small extracellular vesicles in chronic kidney disease and vascular calcification: “Tiny packages with big biological mission”

本综述深入探讨了循环小细胞外囊泡（cEVs）在慢性肾脏病（CKD）及其心血管并发症中的关键作用。文章指出，CKD患者体内的cEVs其微小核糖核酸（miRNA）谱发生特征性改变，特别是保护性miRNA（如miR-16-5p、miR-17-5p）的耗竭，通过激活血管内皮生长因子A（VEGFA）信号通路，促进了血管平滑肌细胞（VSMCs）的成骨样分化及血管钙化（VC）。这些发现揭示了cEVs作为新型介导者，在肾脏与血管等远端器官间进行“对话”的新机制，为开发基于cEVs的诊断生物标志物和干预CKD心血管并发症的疗法提供了崭新视角。

　　

慢性肾脏病（CKD）是一个影响全球超过8.5亿人的重大健康问题，其最致命的并发症是心血管疾病（CVD），导致约三分之一至二分之一的CKD患者死亡。这种全身性的病理过程，有时被称为“肾脏衰老”，其背后的复杂机制远非传统的尿毒症毒素或慢性肾脏病-矿物质和骨异常（CKD-MBD）相关分子所能完全解释。近年来，细胞外囊泡（EVs），尤其是循环中的小细胞外囊泡（cEVs），作为介导器官间通讯的“信使”引起了广泛关注。

当前对细胞外囊泡的定义与理解

细胞外囊泡是由脂质双分子层包裹的纳米颗粒，其内携带蛋白质、脂质、核酸等多种生物活性分子。它们几乎由所有细胞分泌，并能通过将其内容物传递至受体细胞，在细胞间进行信息交流。根据生物发生途径的不同，EVs可分为多种亚型，例如起源于质膜的微囊泡（100-1000纳米）和起源于内体多泡体（MVBs）的外泌体（50-150纳米）。由于缺乏绝对特异的表面标记物来清晰区分这些亚型，国际细胞外囊泡学会（ISEV）推荐统称为“细胞外囊泡”。

小细胞外囊泡的生物发生与潜在功能

大多数小EVs的生物发生始于晚期内体膜的内向出芽，形成内含腔内囊泡（ILVs）的多泡体（MVBs）。这一过程受到ESCRT（内体分选复合体）依赖性和非依赖性机制（如nSMase2-神经酰胺通路）的调控。随后，MVBs与质膜融合，将ILVs释放到细胞外空间，即成为小EVs。这些小EVs可以选择性地包裹特定的“货物”，包括信使RNA（mRNA）、微RNA（miRNA）等，并将其运送到靶细胞，从而调控靶细胞的基因表达和功能。

尿液细胞外囊泡在肾脏疾病中的作用

尿液EVs（uEVs）因其无创、易获取且主要来源于肾脏和尿路细胞，已被广泛研究作为肾脏疾病的潜在生物标志物。例如，多项研究发现，uEVs中miR-29c的表达降低与肾小管间质纤维化相关，而miR-200b、miR-145等则在糖尿病肾病患者的uEVs中发生特异性变化。然而，uEVs的分析面临标准化难题，如尿液浓度和肾功能的个体差异会影响EVs的排泄量，限制了其临床转化。

循环细胞外囊泡在肾脏疾病中已知与新兴的作用

与uEVs相比，cEVs来源更为广泛，反映了全身性的病理生理变化，因此在研究CKD这类系统性疾病时可能提供更全面的信息。已有研究表明，来自ANCA相关性血管炎（AAV）患者血浆的EVs表达更高水平的髓过氧化物酶（MPO）和炎症因子，与疾病活动度相关。在糖尿病肾病中，血浆cEVs中的miR-4449等特定miRNA谱与蛋白尿程度相关。这些发现提示cEVs具有作为疾病活动度和并发症监测指标的潜力。

CKD中循环小细胞外囊泡驱动血管钙化的机制

血管钙化（VC）是CKD患者CVD高发的核心病理基础，其特征是血管平滑肌细胞（VSMCs）发生成骨样分化，导致血管壁钙磷晶体异常沉积。本研究团队发现，从CKD模型大鼠血清中分离出的cEVs，在高磷环境下能够显著促进VSMCs的钙化沉积和成骨标志基因（如osterix, osteocalcin）的表达。而使用GW4869（一种nSMase2抑制剂）抑制小EVs的生物发生，则能在CKD小鼠模型中有效减轻主动脉钙化，这证明了cEVs在驱动VC中的关键作用及其作为治疗靶点的潜力。

进一步的研究揭示了其分子机制：与健康个体相比，CKD患者和模型动物来源的cEVs中，一组保护性miRNA（包括miR-16-5p、miR-17-5p、miR-20a-5p和miR-106b-5p）显著耗竭。这些miRNA在健康状态下能协同靶向抑制血管内皮生长因子A（VEGFA）的mRNA和蛋白表达。而在CKD状态下，cEVs中这些miRNA的缺失导致了对VEGFA信号的抑制解除，进而激活VEGFR2-RUNX2通路，最终驱动VSMCs的成骨分化和血管钙化。

值得注意的是，miRNA的功能具有环境依赖性。例如，miR-16-5p在CKD相关的血管钙化中显示出保护作用，但在某些急性肾损伤（AKI）模型中却可能促进肾小管上皮细胞凋亡。这凸显了肾脏细胞组成的复杂性以及不同疾病背景下信号通路的差异。

结论

综上所述，慢性肾脏病远不止是肾小球滤过率（GFR）的下降，更是一种加速机体衰老的复杂系统性疾病。循环小细胞外囊泡（cEVs）作为介导器官间通讯的关键载体，其miRNA cargo的病理改变（特别是保护性miRNAs的耗竭）在CKD相关的血管钙化中扮演了核心角色。针对cEVs生物发生及其特异性 cargo 的干预策略，例如使用GW4869或未来可能开发的更精准的手段，不仅为理解CKD多系统并发症的机制提供了新视角，也为开发创新的诊断方法和治疗平台带来了希望，有望最终改善CKD患者的预后。