脂肪源间充质干细胞小细胞外囊泡通过鞘氨醇-1-磷酸信号通路调控表皮屏障与炎症的机制研究

本研究揭示了脂肪源间充质干细胞（ASC）分泌的小细胞外囊泡（sEVs）通过富集鞘脂代谢酶和脂质成分，激活鞘氨醇-1-磷酸（S1P）信号通路，显著改善特应性皮炎（AD）模型中的表皮屏障功能障碍和炎症反应。研究发现ASC-sEVs携带高水平的酸性鞘磷脂酶（aSMase）、神经酰胺合成酶（CerS）和鞘氨醇激酶1（SPHK1），同时抑制神经酰胺水解酶（CDase）和S1P降解酶活性，从而促进角质形成细胞分化并抑制Th2型细胞因子（IL-1β/IL-4/IL-31）表达。该研究为基于sEVs的AD治疗策略提供了全新分子机制。

　　

研究背景

表皮渗透屏障缺陷与特应性皮炎（AD）等多种皮肤疾病密切相关。前期研究发现，人脂肪组织来源间充质干细胞（ASC）产生的小细胞外囊泡（sEVs，符合国际细胞外囊泡学会标准）能显著改善AD小鼠模型的皮肤炎症并修复屏障功能，同时伴随关键屏障脂质神经酰胺（ceramide）水平的升高。然而，ASC-sEVs调控这些皮肤异常的分子机制尚未阐明。

脂质组学特征分析

通过对4批ASC-sEVs及其供体细胞的系统分析发现：

1. 脂质富集特征：sEVs中游离脂肪酸（1.9倍）、神经酰胺NS/NDS（2.0倍）和鞘磷脂（1.8倍）显著高于供体细胞，而神经酰胺水解酶活性（酸性CDase 0.26倍）和S1P降解酶（S1P lyase 0.003倍）活性显著降低。
2. 关键代谢酶：sEVs富含酸性鞘磷脂酶（aSMase，1.2倍）和鞘氨醇激酶1（SPHK1，1.2倍），其活性与角质形成细胞相当，提示sEVs可通过"递送酶活性"直接调控受体细胞的鞘脂代谢。
3. 标志性成分：五种特殊磷脂酸（PA）如16:0/20:4-PA仅存在于sEVs，可作为质量控制的生物标志物。

机制验证实验

1. 囊泡内化验证：PKH67荧光标记证实ASC-sEVs能在6小时内被HaCaT角质形成细胞内化。
2. S1P信号重建：在TNF-α/IFN-γ诱导的AD模型角质形成细胞中，ASC-sEVs恢复SPHK1活性（2.09倍）和S1P水平（2.1倍），该效应可被SPHK1抑制剂PF-543阻断。
3. 抗炎作用：sEVs处理使Th2细胞因子IL-1β/IL-4/IL-31 mRNA表达降低50-70%，该作用依赖S1P受体激活（可被pertussis toxin抑制）。
4. 分化调控：sEVs通过S1P途径恢复角蛋白10、丝聚蛋白（filaggrin）和外皮蛋白（involucrin）表达，修复AD模型中的分化障碍。

临床意义与展望

该研究首次揭示ASC-sEVs通过"脂质-酶双递送"模式：

1. 提供神经酰胺合成原料（鞘磷脂/游离脂肪酸）和关键酶（aSMase/CerS）；
2. 建立S1P代谢优势（高SPHK1/低降解酶），形成持续抗炎信号；
3. 女性供体来源的sEVs具有成分稳定性，为标准化生产奠定基础。
   这些发现不仅为AD治疗提供新策略，也为其他屏障相关疾病（如银屑病）的干预指明方向。未来研究可探索sEVs载药系统与现有生物制剂（如IL-4Rα抗体）的协同效应。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持内容，专业术语如SPHK1、CerS等均保留原文缩写格式，上下标如CO₂等均按标准格式呈现）