《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Crosstalk of extracellular vesicles in maternal-fetal interaction
细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）已成为母胎界面细胞间通讯的关键介质，并在妊娠的建立与维持中发挥不可或缺的作用。本综述从机制角度探讨了EV介导的信号如何协调生理性母胎通讯，以及这些信号网络的紊乱如何导致妊娠相关疾病的发生。本文总结了当前证据，表明EV调节多种互补的生物学过程，包括母体免疫耐受、滋养细胞黏附与侵袭、胎盘血管生成与血管重塑、上皮-基质串扰，以及代谢与炎症适应，从而维持母胎稳态。本文进一步讨论了EV生物发生、货物组成及细胞间通讯的失调如何参与子痫前期、妊娠期糖尿病、早产、反复种植失败和胎儿生长受限的发病机制。此外，本文还批判性评估了EV相关分子作为非侵入性生物标志物的潜在应用，以及工程化EV用于靶向治疗递送的新兴用途。重点强调了目前限制临床转化的挑战，包括方法学异质性、缺乏标准化的分离与表征方案、生物标志物验证不足，以及妊娠特异性安全考量。总体而言，对EV介导的母胎通讯的更深入理解，结合方法学标准化和严格的临床验证，将促进基于EV的可靠诊断和治疗策略的开发，用于妊娠相关疾病。
1 引言
细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）是几乎所有细胞类型主动分泌的膜包裹纳米颗粒，直径通常约为30–1000 nm。它们广泛分布于血液、尿液、羊水和母乳等体液中，通过转移蛋白质、脂质、DNA、mRNA、微小RNA（miRNA）及其他生物活性分子，充当细胞间通讯的重要介质。由于EV能够调节细胞信号、免疫应答、代谢稳态和基因表达，过去十年中EV已成为生物医学研究的重要焦点。
妊娠是一个高度协调的生物学过程，需要母体与胎儿组织之间的持续通讯，以支持胚胎着床、胎盘发育、免疫适应和胎儿生长。在母胎界面，EV已成为这种双向通讯网络的关键介质。来自母体组织、滋养细胞、胚胎和胎盘细胞的EV向受体细胞递送多样化的分子货物，从而调节母体免疫耐受、滋养细胞黏附与侵袭、血管生成、组织重塑、代谢适应和炎症稳态。通过这些协调的信号事件，EV有助于建立和维持成功妊娠所必需的生理微环境。
越来越多的证据进一步表明，EV介导的通讯在妊娠期间高度动态变化。EV的丰度和分子组成均随妊娠阶段、细胞来源和生理条件而改变。在病理条件下，EV生物发生、货物组成和生物学活性的改变与妊娠相关疾病的发生有关，包括子痫前期（PE）、妊娠期糖尿病（GDM）、早产（PTB）、反复种植失败（RIF）和胎儿生长受限（FGR）。例如，来自PE女性的胎盘来源EV表现出与内皮功能障碍和全身性炎症相关的miRNA和蛋白质谱改变。类似地，EV信号失调已与其他妊娠并发症中异常的胎盘血管生成、滋养细胞功能受损、代谢紊乱和过度炎症反应相关联。这些发现提示，生理性EV介导通讯的破坏是导致病理性妊娠的常见机制。
除生物学功能外，EV作为潜在临床工具的兴趣日益增加。由于EV在妊娠早期即可在母体循环中检测到，且具有显著的分子稳定性，EV相关蛋白质、核酸和脂质已被提出作为非侵入性生物标志物发现的候选分子。此外，EV固有的生物相容性和天然靶向能力使其成为治疗性货物递送的有吸引力的载体。尽管如此，大多数报道的EV生物标志物仍处于发现阶段，EV-based疗法的临床转化仍受到方法学异质性、验证不足和妊娠特异性安全考量的限制。
尽管以往的综述已分别总结了胎盘EV、胚胎-母体通讯、EV生物标志物或EV在个别妊娠相关疾病中的作用，但这些主题大多被孤立讨论。因此，连接生理性EV介导的母胎通讯与病理性EV失调的机制尚未被全面综合。特别是EV来源、货物组成、受体细胞特异性、信号通路和疾病表型在妊娠期间的动态相互作用，尚未整合到统一的概念框架中。弥合这一知识空白对于理解生理性EV介导信号如何维持妊娠稳态及其失调如何导致妊娠相关疾病的发展至关重要。
本文以叙述性综述形式呈现。文献主要从PubMed、Web of Science和Scopus检索，使用关键词组合“细胞外囊泡”、“外泌体”、“妊娠”、“母胎界面”、“胎盘”、“胚胎着床”、“子痫前期”、“妊娠期糖尿病”、“早产”、“反复种植失败”和“胎儿生长受限”。检索主要关注2010年1月至2026年3月间发表的同行评审文章，同时适当纳入早期重要研究以提供重要生物学背景。优先纳入与EV生物学、母胎通讯、妊娠相关疾病和临床转化相关的原创研究文章和权威综述，而排除与妊娠无关或缺乏充分实验证据的研究。本文并非对所有证据进行系统或范围评估，而是旨在对当前知识进行整合性机制综合。具体而言，本文总结了EV的生物发生和生物学特征，讨论了EV介导信号如何调节正常妊娠期间的母体免疫耐受、滋养细胞黏附与侵袭、血管生成、上皮-基质串扰以及代谢和炎症适应，并进一步探讨了这些生理通讯网络的破坏如何导致妊娠相关疾病。最后，本文批判性评估了支持EV相关生物标志物和治疗策略的现有证据，讨论了限制其临床实施的方法学和转化挑战，并强调了在生殖医学中开发基于EV的诊断和治疗方法未来的研究重点。
2 EV的生物发生与特征
EV是几乎所有细胞类型分泌的膜结合颗粒，在细胞间通讯中发挥重要作用。EV的生物发生主要通过两条途径：外泌体和微囊泡。外泌体在内体系统中产生，早期内体逐渐成熟为多泡体（MVB），包裹细胞质内容物。这些MVB最终与质膜融合，将外泌体释放到细胞外空间。相比之下，微囊泡通过质膜的直接向外出芽形成，这一过程受细胞骨架重排和膜脂质组成变化的调节。此外，凋亡小体在程序性细胞死亡期间产生，通常尺寸较大，与EV具有结构相似性。
根据细胞外囊泡研究最低信息（MISEV）建议，除非囊泡群体的生物发生来源已通过实验证实，本综述中优先使用“EV”一词。由于许多常用分离方法回收的是异质性囊泡群体，仅基于粒径或分离程序的分类应谨慎解释。因此，仅在存在支持内体生物发生的证据时才使用“外泌体”这一名称，而在其他情况下采用更广泛的术语“EV”。
EV的特征取决于其来源细胞和释放时的生理状态。通常，EV大小范围在30至1000 nm之间，其中外泌体最小（30–150 nm），微囊泡中等（100–1000 nm），凋亡小体最大（>1000 nm）。EV携带多种生物活性物质，包括蛋白质、脂质以及mRNA、miRNA和circRNA等核酸。这些内容物反映了来源细胞的生理状态，并可被选择性包装进EV，影响受体细胞的基因表达、信号通路和功能反应。EV的生物发生、其分子货物以及受体细胞摄取EV的主要机制总结于图1。EV具有独特的表面标志物，便于其识别和靶向功能。常见的外泌体标志物包括CD63、CD9和CD81，它们是参与囊泡形成和货物选择的四跨膜蛋白。EV的脂质双层结构保护包裹的分子，使生物活性货物能够完整递送至靶细胞，甚至实现体内长距离运输。
基于这些特征，EV被广泛认为是细胞间通讯的重要介质，特别是在母胎界面等复杂生物环境中，其重要性日益凸显。EV通过传递遗传物质、调节免疫应答和调控细胞行为，在维持妊娠稳态中发挥关键作用。
3 正常妊娠期间EV介导的母胎通讯
EV介导的通讯在母胎界面形成高度协调的调控网络。在正常妊娠期间，源自母体组织、滋养细胞、胎盘细胞和胎儿组织的EV协调免疫耐受、滋养细胞侵袭、血管生成、上皮-基质通讯和代谢适应。这些信号通路的失调导致多种妊娠相关疾病的发生。
3.1 EV调节母体免疫耐受
母体免疫耐受的建立是妊娠期间最早也是最关键的事件之一。与常规异体组织不同，半异体胎儿必须逃避母体免疫排斥，同时保留对病原体的充分免疫监视。这一精细平衡通过滋养细胞与母体免疫细胞在母胎界面的协调通讯实现。越来越多的证据表明，EV通过传递免疫调节蛋白、脂质和调节性RNA，作为这种通讯的核心介质，共同抑制过度的母体免疫激活并促进胎儿耐受。
在胎盘EV相关的免疫调节分子中，人类白细胞抗原-G（HLA-G）是研究最充分的分子之一。HLA-G是一种非经典主要组织相容性复合体I类分子，主要由绒毛外滋养细胞表达，也可在滋养细胞来源的EV上检测到。EV相关HLA-G与自然杀伤（NK）细胞、树突状细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞上表达的抑制性受体（包括免疫球蛋白样转录物2（ILT2）和ILT4）相互作用，从而抑制NK细胞细胞毒性、抑制抗原呈递、促进调节性T细胞（Treg）分化并促进妊娠期间的免疫耐受。由于HLA-G可通过EV递送至远处的母体免疫细胞，EV介导的运输可能将滋养细胞的局部免疫抑制作用扩展到母胎界面之外。
除HLA-G外，滋养细胞来源的EV通过递送凋亡诱导配体，包括Fas配体（FasL）和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL），参与免疫豁免。携带FasL的EV诱导活化的母体Fas阳性T淋巴细胞凋亡，而TRAIL选择性清除表达死亡受体的活化免疫细胞，对静息淋巴细胞影响极小。这些互补机制防止过度的母体免疫激活而不引起全身性免疫抑制，从而在整个妊娠期间维持免疫稳态。胎盘EV中FasL和TRAIL的协调表达因此代表了滋养细胞在妊娠早期建立免疫特权的重要机制。
另一个公认的机制涉及EV相关的NKG2D激活受体配体。胎盘EV表达多种NKG2D配体，包括MICA、MICB和ULBP家族蛋白，它们与母体NK细胞和细胞毒性CD8+ T细胞上的NKG2D受体结合。持续暴露于这些EV相关配体会促进受体内化和下调，导致母体免疫细胞细胞毒性活性降低。这一机制限制了对滋养细胞的免疫介导损伤，同时维持胎儿保护与母体免疫防御之间的适当平衡。与HLA-G、FasL和TRAIL一起，携带NKG2D配体的EV构成了多层免疫调节网络，最大限度地减少母体免疫细胞对胎儿抗原的识别。
除膜相关蛋白外，EV还转运多种免疫调节微小RNA（miRNA），进一步塑造免疫细胞功能。胎盘EV富含19号染色体miRNA簇（C19MC）成员，包括miR-517a、miR-517b、miR-518b和miR-519d，这些已被证明参与抗病毒防御和免疫调节。此外，EV相关miR-146a、miR-21、miR-155和miR-223调节炎症信号通路、巨噬细胞极化、树突状细胞成熟和T细胞分化，从而促进母胎界面的免疫稳态。尽管单个miRNA的确切贡献仍不完全清楚，但越来越多的证据表明，EV介导的调节性miRNA转移为妊娠期间母体免疫适应提供了额外的转录后控制层。
总体而言，EV通过多种互补机制建立母体免疫耐受，包括抑制NK细胞活化、选择性诱导活化母体淋巴细胞凋亡、下调免疫激活受体以及递送免疫调节miRNA。EV并非通过单一信号通路发挥作用，而是整合蛋白质和RNA介导的通讯以协调整个妊娠期间的免疫适应。然而，大多数机制证据来自体外研究或相对较小的临床队列，未来采用标准化EV分离方法、根据MISEV建议进行严格表征以及体内功能验证的研究，将有助于确定单个EV货物对母体免疫耐受的具体贡献。
3.2 EV促进滋养细胞黏附与侵袭
成功的胚胎着床依赖于滋养细胞对容受性子宫内膜的黏附以及随后向母体蜕膜的控制性迁移和侵袭的精确调控。这些事件需要广泛的细胞-细胞和细胞-细胞外基质相互作用的重塑，并通过母体与胚胎组织之间的持续通讯进行协调。越来越多的证据表明，EV通过转移调节滋养细胞运动、黏附信号和细胞外基质重塑的生物活性分子，促进这些过程，从而促进正常胎盘的建立。
子宫内膜来源的EV构成着床微环境的重要组成部分。子宫内膜上皮细胞和基质细胞持续向子宫腔分泌EV，其分子组成在着床窗口期受卵巢类固醇激素的动态调节。被滋养细胞或植入前胚胎摄取后，这些EV影响参与细胞骨架组织、细胞黏附、迁移和细胞外基质重塑的基因表达。功能研究表明，激素刺激的子宫内膜上皮细胞释放的EV促进滋养细胞附着、迁移和球体生长，表明母体EV主动调节胚胎着床，而不仅仅反映子宫内膜生理状态。
着床过程中的细胞黏附主要由整合素介导，整合素是连接滋养细胞与母体蜕膜内细胞外基质成分的关键受体。整合素异二聚体，包括αVβ3、α5β1和α6β4，在滋养细胞和容受性子宫内膜中均高表达，对于囊胚附着、滋养细胞迁移和侵袭至关重要。除作为黏附受体外，整合素还启动调节细胞骨架重塑和黏着斑动力学的细胞内信号通路。EV生物学的最新研究进一步表明，EV相关整合素有助于选择性细胞靶向和细胞间通讯，提供了EV可能协调滋养细胞与母体组织相互作用的额外机制。尽管单个EV相关整合素在胚胎着床期间的具体功能仍需充分阐明，但越来越多的证据支持整合素依赖性EV信号在建立子宫内膜容受性中的重要作用。
黏着斑激酶（FAK）是整合素信号的主要下游效应分子，在滋养细胞侵袭中发挥核心作用。整合素激活后，FAK发生自身磷酸化，随后激活多种信号级联，包括PI3K/AKT和MAPK/ERK通路，从而调节黏着斑周转、肌动蛋白细胞骨架重塑和细胞迁移。尽管证明子宫内膜EV在着床期间激活FAK信号的直接证据仍然有限，但多项研究表明EV介导的通讯调节参与细胞黏附和运动的整合素依赖性信号网络。这些观察提示FAK作为连接EV介导细胞外通讯与滋养细胞侵袭行为的重要信号枢纽。
总体而言，当前证据表明EV通过子宫内膜来源信号、整合素介导的细胞黏附以及下游FAK依赖性通路的协调调节，促进滋养细胞黏附与侵袭。这些信号网络并非通过孤立的分子机制发挥作用，而是整合母体和胚胎反应以建立容受性着床微环境。然而，负责调节滋养细胞侵袭的精确EV货物仍未完全明确，且大多数现有证据来自体外模型。未来采用标准化EV表征、体内验证和细胞特异性功能分析的研究，对于阐明EV调节着床的分子机制至关重要。
3.3 EV协调血管生成与血管重塑
充足的胎盘血管生成和血管重塑是建立有效的母胎循环并在整个妊娠期间维持胎儿生长的基本条件。这些过程需要滋养细胞、内皮细胞、蜕膜细胞和血管平滑肌细胞之间紧密协调的通讯。 recent studies已确定EV是这种多细胞通讯网络的重要介质，促进血管生成蛋白、脂质和调节性RNA的转移，共同调节内皮功能、血管重塑和胎盘血管发育。
EV促进胎盘血管生成的主要机制之一是通过调节血管内皮生长因子（VEGF）信号。胎盘来源EV含有多种促血管生成分子，包括VEGF、胎盘生长因子（PlGF）、血管生成素和多种血管生成相关miRNA。这些货物刺激内皮细胞增殖、迁移、存活和毛细血管样管形成，从而支持胎盘血管网络的扩张和成熟。除直接转移血管生成介质外，EV还能改变受体内皮细胞中VEGF信号组分的表达，放大局部血管生成反应并促进妊娠期间的血管适应。相反，EV介导的VEGF信号破坏与胎盘血管化受损以及子痫前期和胎儿生长受限等妊娠并发症相关。
除VEGF信号外，EV还作为滋养细胞与内皮细胞之间通讯的重要介质。合体滋养细胞来源的EV易被母体内皮细胞内化，调节内皮活化、一氧化氮产生、炎症反应和血管通透性。这些效应通过维持内皮完整性和促进适当的血管重塑，有助于妊娠期间的生理性血管适应。反过来，内皮来源EV可影响滋养细胞增殖、分化和侵袭能力，表明EV的相互交换协调胎盘组织和母体血管系统的发育。这种双向通讯使母体和胎儿细胞能够根据妊娠日益增长的代谢需求动态调整血管功能。
新兴证据进一步表明，EV相关的非编码RNA参与微调血管生成信号网络。胎盘EV富含多种血管生成相关miRNA，包括miR-126、miR-210和19号染色体miRNA簇（C19MC）成员，它们通过靶向VEGF、PI3K/AKT和缺氧诱导因子（HIF）信号通路的组分，调节内皮细胞存活、迁移和血管重塑。在生理条件下，这些EV相关调节性RNA有助于平衡的血管发育。然而，缺氧、氧化应激或胎盘功能障碍可改变EV货物组成，导致内皮功能障碍和异常血管生成，这可能与妊娠相关疾病有关。
总体而言，EV通过血管生成信号通路的整合调节以及滋养细胞与内皮细胞之间的相互通讯协调胎盘血管生成。通过使血管生长与胎盘发育同步，EV有助于建立能够支持正常妊娠的功能性母胎循环。然而，控制EV介导血管重塑的分子机制仍不完全清楚，当前研究之间存在相当大的方法学异质性——包括妊娠年龄、EV分离方法和功能检测的差异——限制了对结果的直接比较。未来采用标准化EV表征、纵向临床采样和细胞特异性功能分析的研究，对于确定单个EV货物对胎盘血管生成的具体贡献至关重要。
3.4 EV介导上皮-基质串扰
成功的妊娠需要母体子宫内膜细胞与胎儿滋养细胞之间的持续通讯，以协调组织重塑并维持母胎界面的结构和功能完整性。EV并非通过孤立的信号事件发挥作用，而是通过转移蛋白质、脂质和调节性RNA，促进子宫内膜上皮细胞、基质细胞、蜕膜细胞和滋养细胞之间的相互通讯。这种双向EV介导信号使母体和胎儿组织能够动态适应妊娠早期不断变化的生理需求，并支持稳定着床微环境的建立。
越来越多的证据表明，子宫内膜上皮细胞来源的EV在蜕膜化过程中调节基质细胞功能，同时影响滋养细胞行为。雌激素和孕激素的激素刺激改变子宫内膜EV的分子组成，使信号分子得以转移，调节细胞增殖、分化、细胞外基质组织和细胞因子分泌。这些协调反应促进子宫内膜基质成纤维细胞转化为特化蜕膜细胞，同时增强滋养细胞适应母体微环境的能力。因此，EV不仅有助于胚胎着床，还有助于建立支持早期胎盘发育的支持性蜕膜生态位。
从滋养细胞到母体组织的反向信号同样构成上皮-基质串扰的重要组成部分。滋养细胞来源的EV被子宫内膜上皮细胞、基质细胞和蜕膜免疫细胞内化，调节与细胞外基质重塑、细胞因子产生、细胞分化和组织稳态相关的基因表达。通过这些机制，滋养细胞来源EV主动重塑母体蜕膜环境，实现胎儿与母体组织的同步发育，同时在控制性滋养细胞侵袭过程中防止过度组织损伤。
除介导母体与胎儿细胞之间的通讯外，EV还协调蜕膜内不同母体细胞群体之间的相互作用。新兴证据表明，EV相关调节性RNA和蛋白质影响基质金属蛋白酶（MMPs）、金属蛋白酶组织抑制剂（TIMPs）、转化生长因子-β（TGF-β）及其他参与细胞外基质周转和组织重塑的信号分子。这些信号网络维持滋养细胞侵袭与蜕膜完整性之间的平衡，确保胎盘发育不会过度破坏母体组织。
总体而言，EV介导的上皮-基质串扰代表了一个动态通讯网络，在妊娠早期协调母体组织重塑与胎儿发育。与上述免疫耐受、滋养细胞侵袭或血管生成的EV介导调节不同，这一机制强调多种母体和胎儿细胞类型之间的相互通讯，以维持母胎界面的组织稳态。未来结合空间转录组学、单细胞多组学和标准化EV表征的研究，将为正常和复杂妊娠期间EV介导上皮-基质通讯的时空动态提供更深入的见解。
3.5 EV调节代谢与炎症适应
妊娠的特征是深刻的代谢和免疫适应，使母胎界面能够满足胎儿生长日益增长的需求，同时维持组织稳态。EV不仅作为细胞间通讯的介质，还通过转移生物活性脂质、蛋白质和调节性RNA，主动协调这些适应性反应。通过持续调节代谢活动和炎症信号，EV有助于建立支持胎盘功能和正常妊娠进程的平衡微环境。
新兴证据表明，EV相关脂质在妊娠期间代谢适应中发挥重要调节作用。其中，鞘糖脂因参与膜组织、信号转导和细胞-细胞相互作用而日益受到关注。胎盘EV携带的鞘糖脂有助于滋养细胞分化、膜稳定性和细胞内信号传导，同时影响母体免疫细胞反应和代谢稳态。在缺氧和氧化应激等病理条件下，EV脂质组成的改变可能破坏细胞代谢并损害胎盘功能，表明脂质货物构成EV介导母胎通讯的重要组成部分。
除脂质货物外，EV相关miRNA通过调节受体细胞基因表达参与母体代谢适应的调节。胎盘EV含有多种代谢相关miRNA，包括19号染色体miRNA簇（C19MC）成员，以及miR-16、miR-21、miR-29、miR-122和miR-210，它们调节葡萄糖代谢、胰岛素信号、线粒体功能和细胞对缺氧的反应。通过对代谢通路的转录后调控，这些EV相关miRNA促进母体组织对妊娠的生理适应，同时支持胎盘生长和胎儿发育。这些代谢miRNA的失调与妊娠期糖尿病和胎儿生长受限有关，凸显了它们在维持代谢稳态中的重要性。
EV还作为整个妊娠期间炎症适应的重要调节因子。胎盘EV携带多种细胞因子、趋化因子、损伤相关分子模式和免疫调节miRNA，共同调节母胎界面的炎症反应。在生理条件下，EV介导信号有助于建立支持滋养细胞功能、血管重塑和组织修复的控制性炎症环境。然而，感染、氧化应激或胎盘缺氧等环境应激源可改变EV的分子组成，导致促炎介质过度产生和母胎稳态破坏。这些改变日益被认为是子痫前期、早产和妊娠期糖尿病等妊娠并发症的重要诱因。
总体而言，EV整合代谢和炎症信号以协调母胎界面的生理适应。通过同时调节脂质代谢、基因表达和炎症反应，EV使母体和胎儿组织能够动态响应妊娠不断变化的生理需求。重要的是，这些适应机制的破坏可能代表多种妊娠相关疾病的共同致病途径。因此，更好地理解EV介导的代谢和炎症调节，不仅将增进我们对正常妊娠生物学的认识，还将为解释下一节讨论的妊娠并发症中EV失调提供机制框架。
4 EV在妊娠相关疾病中的作用
EV已成为妊娠相关病理的关键介质，越来越多的证据强调其在子痫前期（PE）、妊娠期糖尿病（GDM）、早产（PTB）、反复种植失败（RIF）和胎儿生长受限（FGR）等疾病的发病机制和潜在早期检测中的作用。
4.1 子痫前期
PE是一种多因素妊娠障碍，与胎盘功能障碍和母胎免疫失衡相关。越来越多的证据强调胎盘EV是其发病机制中的关键介质和潜在生物标志物。胎盘来源EV携带独特的miRNA谱，调节血管生成和免疫耐受。Ghosh等人（2024）在母体EV中鉴定了C19MC/C14MC miRNA特征，可高准确度预测晚发型PE（AUC = 0.96），涉及VEGF、EGF和PI3K/Akt信号。miR-519d-3p是C19MC中高表达的成员，在PE-EV中显著升高，并已被证明促进T细胞增殖、抑制凋亡并诱导Th17极化，从而破坏Th17/Treg平衡和母体免疫耐受（Cao等，2025）。其他EV所含miRNA，如缺氧诱导的miR-141-3p，可通过TAB2/TAK1通路使巨噬细胞极化为促炎M1表型，损害滋养细胞侵袭（Wu等，2024）。同样，PE-EV中脂质和转录组谱的改变与巨噬细胞驱动的炎症和免疫失调相关（Liu等，2022）。
除miRNA外，EV中的蛋白质货物也反映疾病状态。Than等人（2024）在PE-EV中鉴定了改变的血管生成（PlGF、VEGFR-1）和炎症（PTX3、CD40L）标志物（Than等，2024）。HLA-DR+合体滋养细胞来源EV（STEVs）在PE患者整个妊娠期间升高，可能反映异常免疫表型并提供早期诊断价值（Onori等，2024）。其他研究将PE-EV与血管功能障碍联系起来，显示脑啡肽酶（NEP）活性增加（Gill等，2019）和eNOS水平降低（Motta-Mejia等，2017）。循环miRNA如miR-9-5p（Awoyemi等，2024），连同EV相关sFLT-1和PlGF的变化（Chen等，2021；Hussein等，2022），进一步支持其作为早期生物标志物的潜力。羊水来源的CD105+ EV具有抗血管生成活性，在PE中似乎也升高（Gebara等，2022）。总之，这些发现将胎盘EV定位为PE病理生理的活跃贡献者和早期诊断的有前途工具。
4.2 妊娠期糖尿病
EV也被涉及母体葡萄糖代谢和GDM发病机制。James-Allan等人表明，来自健康妊娠的EV增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌并促进生理性胰岛素抵抗，而GDM来源的EV损害胰岛素信号和葡萄糖耐受（James-Allan等，2020）。Nair等人鉴定了超过500个妊娠期间差异表达的EV-miRNA，其中一个panel对GDM的诊断准确率超过90%。值得注意的是，EV来源的miR-92a-3p被发现靶向JAK-STAT通路并调节母体胰岛素敏感性（Nair等，2021）。Thamotharan等人的类似发现揭示了胎盘EV-miRNA（如miR-92a-3p、miR-192-5p）作为GDM的早期预测标志物，通过PI3K、FOXO和胰岛素信号通路发挥作用（Thamotharan等，2022）。同时，Kandzija等人证明了GDM中胎盘EV的独特蛋白质组谱，表明特定蛋白质货物可能破坏母胎代谢信号（Kandzija等，2024）。
4.3 早产
在早产和分娩中，EV已被涉及介导触发分娩的炎症和免疫转变。Menon等人鉴定了与足月与早产相关的妊娠依赖性外泌体-miRNA谱，强调了TGF-β、p53和糖皮质激素信号的作用（Menon等，2019）。类似地，Sheller-Miller等人证明，妊娠晚期母体外泌体可通过诱导NF-κB依赖性炎症级联反应，在给予孕鼠时 precipitates 早产（Sheller-Miller等，2019）。Radnaa等人揭示了来自衰老羊膜上皮细胞的携带HMGB1的外泌体可激活RAGE和TLR4通路，触发早产分娩（Radnaa等，2021）。Huang等人鉴定了尿液EV-mRNA和细胞因子谱，可可靠地区分早产与足月产，提示早期免疫调节信号的作用（Huang等，2023）。Hussein等人报道了与早产相关的EV-外泌体中sFLT-1和PlGF改变，提供了潜在的诊断标志物（Hussein等，2022）。同时，Kammala等人证明，工程化EV靶向递送IL-10可以改善感染诱导的早产，强调了治疗机会（Kammala等，2023）。
4.4 反复种植失败
来自子宫内膜的EV已被涉及种植结局。Liu等人证明，来自RIF患者的EV破坏小鼠胚胎发育和侵袭能力，提示异常EV来源货物的作用（Liu等，2020）。进一步分析鉴定了失调的miRNA，包括miR-6131和miR-218-5p，作为种植失败的关键介质。重要的是，通过工程化EV递送anti-miR-218-5p促进了滋养外胚层和内细胞团分化并改善了囊胚发育，呈现了有前途的治疗途径（Cai等，2025；Liu C.等，2021）。
4.5 胎儿生长受限
胎盘来源EV也被涉及胎儿生长和脂肪组织发育。Luo等人揭示了胎盘PPARγ通过外泌体来源信号作为胎儿脂肪生成的关键介质，表明其下调导致FGR发病机制（Luo等，2025）。在临床研究中，Miranda等人鉴定了母体和胎儿循环中胎盘EV比例（PLAP+/CD63+）的改变与FGR和胎盘形成质量高度相关，支持胎盘EV谱作为胎盘形成和胎儿生长状态的敏感指标的作用（Miranda等，2018）。
累积证据强调了EV来源货物在调节母胎相互作用中的核心作用及其对妊娠相关疾病的深远影响。通过介导细胞通讯、免疫调节和胎盘形成，EV既作为机制驱动因素，也作为妊娠并发症早期预测和治疗干预的有前途生物标志物。
5 临床应用与技术挑战
EV在调节母胎界面相互作用中发挥关键作用，具有显著的临床应用潜力，特别是在妊娠相关疾病的早期诊断、治疗和预后评估中。其独特性质，如稳定性、高效的细胞间运输和在体液中易于检测，使EV成为非侵入性生物标志物和治疗工具的理想候选。然而，在EV-based方法常规应用于临床实践之前，仍存在大量方法学、技术和转化挑战。
EV作为早期诊断工具的潜力已引起广泛关注。由于EV在妊娠早期即在母体循环中存在，EV携带的miRNA、蛋白质和其他生物分子可反映母胎界面的生理状态。例如，特定胎盘来源EV相关分子已被报道与子痫前期、早产和胎儿生长受限等妊娠并发症相关。因此，基于EV的液体活检代表了一种有前途的非侵入性生物标志物发现和妊娠并发症早期风险评估策略。然而，大多数报道的生物标志物仍处于发现阶段，需要独立的大规模前瞻性队列验证后才能临床实施。
EV的治疗潜力也日益引起兴趣。除作为诊断生物标志物外，EV可被工程化或用作药物载体，因为它们能够靶向特定细胞类型，包括胎盘细胞和母体免疫细胞。这种靶向能力使治疗分子（如抗炎剂、miRNA或siRNA）能够直接递送至病变组织，同时可能减少全身副作用。此类方法可能为调节母体免疫反应或恢复妊娠相关疾病中的胎盘功能提供新策略。尽管对EV-based疗法有相当大的兴趣，但其在母胎医学中的转化仍然具有挑战性。与许多其他临床环境不同，妊娠需要同时考虑母体疗效和胎儿安全性。关键问题仍未解决，包括生物分布、胎盘转移、胎儿暴露、免疫原性、剂量优化、货物稳定性、脱靶效应、大规模制造、质量控制和监管批准。因此，大多数EV-based治疗策略仍处于临床前阶段，在考虑临床实施之前需要进行大量安全性和有效性研究。
尽管EV在诊断和治疗方面具有巨大潜力，但其临床应用面临一系列技术挑战。首先，EV的分离和纯化技术需要进一步优化。当前方法，如差速离心、超速离心和免疫捕获，通常复杂、产率低且数量有限，阻碍了大规模应用。其次，EV在体内的稳定性、分布和靶向性仍未完全了解，进一步增加了其可重复性和临床应用的复杂性。此外，EV群体固有的异质性给标准化和质量控制带来了巨大挑战。由于不同生理条件和不同细胞来源分泌的EV在分子组成和生物学功能上差异很大，建立标准化的分离、表征和分析方案仍然是紧迫的优先事项。此外，尽管研究妊娠中EV的研究数量不断增加，但显著的方法学异质性仍然是一个主要限制。样本采集、妊娠年龄、分离程序、EV表征、标准化方法和分析平台的差异使跨研究比较复杂化。此外，许多提出的EV生物标志物在相对较小的队列中被鉴定，缺乏独立的外部验证。未来的研究应采用标准化方案，遵守MISEV建议，纳入纵向研究设计，并考虑重要的生物学混杂因素，如母体BMI、产次、胎儿性别、药物暴露和疾病严重程度。
解决这些方法学和技术限制对于EV的成功临床转化至关重要。因此，未来研究应集中在几个关键领域。首先，需要更高效和标准化的EV分离和纯化方法，以提高产率、纯度和可重复性。其次，应进一步优化工程策略，以增强EV-based递送系统的靶向特异性、治疗功效和安全性。此外，需要更深入地理解EV生物学及其在母胎界面的动态调节机制，以促进疾病特异性诊断和治疗策略的开发。此外，纳米技术和生物工程的进展可能使结合合成纳米颗粒与天然EV的混合递送系统得以开发，从而扩大EV-based平台的治疗潜力。
总体而言，EV在妊娠相关疾病中表现出显著的临床应用潜力；然而，其转化为常规临床实践仍受到方法学、技术和安全挑战的限制。EV生物学、标准化方法学、生物工程和临床验证的持续进展，预计将加速基于EV的可靠诊断和治疗策略的开发，用于妊娠相关疾病。
6 结论与未来展望
EV作为母体与胎儿之间信号调节的关键因子，已日益成为妊娠生物学研究的重要焦点。本综述探讨了EV在母胎界面的生物发生、分子机制和作用，深入研究了它们如何调节维持妊娠稳态的复杂信号网络。EV的选择性分子包装机制、靶向递送能力和环境响应性，在介导母胎免疫调节、维持胎盘功能以及影响妊娠相关疾病发展方面至关重要。
尽管如此，EV的临床转化面临诸多技术挑战。需要紧急解决的关键问题包括优化EV的分离和纯化技术、增强其靶向递送效率、减轻潜在免疫学风险，并确保其在体内的稳定性和安全性。此外，EV的生物学异质性和分子功能的复杂性要求进一步探索其机制，特别是不同来源和类型的EV在母胎界面和妊娠相关疾病中的具体作用。
总体而言，EV已成为母胎通讯的关键介质，并代表生物标志物发现和治疗开发的有前途候选。然而，在EV-based方法转化为常规临床实践之前，进一步的机制研究、方法学标准化和严格的临床验证至关重要。纳米技术、生物工程、分子诊断和生殖生物学的持续进展，预计将加速EV的安全有效临床应用，最终改善妊娠相关疾病的诊断、预防和管理。
