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本文综述工程化细胞外囊泡（EVs）在皮肤再生中的治疗潜力，聚焦其在伤口愈合中促进细胞迁移、血管生成、调节炎症及减少瘢痕形成的作用，还探讨全球最新进展及未来应用机遇，为皮肤缺损治疗提供新方向。
细胞外囊泡的生物学特性与分离方法
细胞外囊泡（EVs）是天然存在的纳米载体，包含外泌体（Exos）等，具有脂质双层膜结构，粒径约 30-150 nm，能保护内部生物分子。其生物发生始于细胞膜内陷形成早期内体，经多泡体（MVBs）最终释放到细胞外，通过直接融合等方式与受体细胞通讯。分离方法包括差速超速离心、密度梯度离心、超滤、尺寸排阻色谱（SEC）等，各有优缺点，如差速超速离心成本低但纯度有限，SEC 能较好保留生物活性但可能存在蛋白聚集体污染。
细胞外囊泡的工程策略
传统 EV 疗法面临提取、产量等挑战，工程化策略通过改造生产细胞、优化培养环境或直接修饰 EVs 来提升性能。
- 培养环境调整：低氧环境可上调缺氧诱导因子（HIFs），促进间充质干细胞（MSCs）分泌 EVs，可能适用于糖尿病溃疡等缺氧微环境的伤口；三维（3D）培养较二维（2D）能更好模拟体内环境，提高 EV 产量和生物活性，如中空生物反应器培养的 MSC-exosomes 产量提升约 19.4 倍。
- 生产细胞预处理：物理刺激如低强度超声可促进脂肪干细胞（ADSCs）分泌 EVs，增强成纤维细胞等的功能；化学试剂如二甲双胍、褪黑素可改变 EV 内容物，调节免疫和促进愈合；细胞因子预处理如肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）、白细胞介素 - 1β（IL-1β）可诱导 MSCs 分泌抗炎 EVs，促进巨噬细胞向 M2 型极化。
- 遗传工程：通过基因修饰使 EV 表面表达靶向分子，如 C-X-C 趋化因子受体 4（CXCR4），或装载治疗性核酸（如 miR-126-3p、circCDK13），提升靶向性和治疗效果。
- 分离后修饰：物理方法如挤压、电穿孔、超声可加载药物或核酸；化学修饰如点击化学可连接靶向肽；膜融合技术可结合 liposomes，构建多功能 EVs。
细胞外囊泡在伤口愈合各阶段的作用
- 止血阶段：人脐带间充质干细胞（hUC-MSCs）来源的 EVs 负载明胶海绵可促进凝血，加速伤口愈合，但该阶段研究较少。
- 炎症阶段：EVs 可抑制 T 淋巴细胞活化，降低促炎细胞因子（如 TNF-α、IL-1β）水平，诱导巨噬细胞从促炎的 M1 型向抗炎的 M2 型极化。例如，褪黑素预处理的 BMSC-Exos 通过激活 PTEN/PI3K/AKT 通路促进 M2 极化，减轻炎症。
- 增殖阶段：EVs 促进成纤维细胞增殖、迁移及向肌成纤维细胞转化，刺激角质形成细胞分化，增强血管内皮细胞（ECs）的血管生成能力。如 pioglitazone 预处理的 MSC-Exos 通过 PI3K/AKT/eNOS 通路促进血管生成，加速糖尿病伤口愈合。
- 重塑阶段：EVs 调节细胞外基质（ECM）重塑，抑制肌成纤维细胞过度增殖，减少瘢痕形成。如 ADSC-Exos 可提高 III 型 / I 型胶原比例，抑制 TGF-β1/Smad3 信号通路，减轻瘢痕。
工程化细胞外囊泡在皮肤缺损治疗中的应用
- 促进组织再生与血管生成：基因工程化 EVs 如过表达 miR126-3p 的 MSC-exosomes 可刺激内皮细胞增殖和血管生成；物理修饰的 EVs 如蓝光处理的 hUC-MSCs-exosomes 通过上调 miR-135b-5p 等促进血管生成。
- 抗炎作用：工程化 EVs 通过抑制 NF-κB 通路、诱导 M2 型巨噬细胞极化等减轻炎症。如 miR-132-exo 通过 NF-κB 通路改善糖尿病伤口炎症。
- 减少瘢痕形成：装载 miR-141-3p、miR-29a 等的 EVs 可靶向 TGF-β/Smad3 等通路，减少胶原过度沉积，抑制瘢痕增生。
现状与展望
尽管 EVs 在皮肤缺损治疗中展现潜力，但临床转化面临诸多挑战，如高效分离方法的建立、体内滞留时间短等。目前全球有多项 EV 相关临床试验（如 NCT06599346、NCT06319287），主要针对糖尿病足溃疡、烧伤等，但尚无获批用于皮肤缺损的 EV 疗法。未来需优化生产工艺、开展更多临床研究，推动 EVs 从实验室走向临床应用。
