综述:工程化骨髓间充质干细胞来源外泌体:炎症性疾病治疗的新策略

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:International Immunopharmacology 4.8

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了骨髓间充质干细胞外泌体(BMSC-EXOs)通过免疫调节、组织修复等机制治疗炎症性疾病的潜力,重点解析了工程化改造提升其载药量、靶向性及循环半衰期的策略,为突破传统抗炎药物局限提供了新思路。

  

Abstract
炎症性疾病以慢性炎症为病理基础,现有治疗手段存在治标不治本的局限。骨髓间充质干细胞(BMSCs)凭借其免疫调节特性和组织再生能力展现出显著疗效,而由其衍生的外泌体(BMSC-EXOs)更规避了细胞治疗的伦理风险和免疫原性难题。工程化策略通过增强载药量、靶向性和循环稳定性,正推动BMSC-EXOs向临床转化迈进。

Introduction
当机体遭遇损伤刺激时,炎症反应是重要的防御机制,但长期慢性炎症会导致多器官损伤。传统糖皮质激素治疗常伴随骨骼肌增殖抑制等副作用,而BMSCs通过归巢效应直达损伤部位的特性引人注目。研究显示,经糖基化修饰的BMSCs能更高效定向迁移至炎症区域。在脂肪移植中,BMSCs通过调控巨噬细胞M1/M2极化减轻炎症反应。

外泌体作为细胞分泌的磷脂双分子层囊泡,完美继承了亲本细胞的治疗分子,且具备穿透血脑屏障等独特优势。相较于BMSCs,BMSC-EXOs表现出更佳的安全性和递送效率,其携带的miRNA、蛋白质等活性成分可通过TLR4/NF-κB等通路调控免疫细胞功能。

The extraction of BMSC-EXOs
外泌体提取技术是临床转化的首要瓶颈。超速离心法仍是当前主流方法,但新兴的尺寸排阻色谱技术能更好保持外泌体完整性。研究团队通过优化细胞培养条件(如低氧环境)可使外泌体产量提升3倍,而微流控芯片技术则实现了高纯度分离。

Influence of engineering strategy on BMSC-EXOs
通过膜表面修饰CD47可延长外泌体循环时间至72小时,而整合素修饰使肺部靶向效率提升8倍。基因工程改造的BMSC-EXOs能特异性携带IL-10等抗炎因子,在关节炎模型中显示出优于天然外泌体的治疗效果。

Therapeutic implications
在急性肺损伤模型中,BMSC-EXOs通过传递miR-21抑制肺泡上皮细胞凋亡;对类风湿性关节炎则通过PTEN/AKT通路抑制滑膜细胞焦亡。值得注意的是,工程化外泌体在促进自噬方面展现出剂量依赖性效应——低剂量激活保护性自噬,高剂量则可能诱发细胞死亡。

Conclusion
尽管BMSC-EXOs在单一炎症模型中疗效明确,但其在复杂炎症微环境中的行为规律仍需探索。未来研究应聚焦标准化生产体系建立和多组学作用机制解析,以加速临床转化进程。

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