器官和組織發生損傷后，干細胞自身的增殖與分化在損傷修復中只發揮很少一部分作 用，其修復作用主要是通過干細胞旁分泌功能發揮。外泌體是以胞吐方式分泌到細胞外的納米級囊泡，靶細胞吸收外泌體后其自身功能會受到調節。干細胞源性外泌體通過傳遞蛋白質、脂質和微小RNA(miRNA)實現細胞間的通訊。

干細胞源性外泌體的靶向性和生物學特性是由其攜帶的miRNA水平決定的。外泌體到達靶細胞并發生融合后，通過降解后再表達來改變靶細胞的基因表達。此外，干細胞源性外泌體的RNA和蛋白質還會通過細胞歸巢作用來限制損傷的發展。

干細胞源性外泌體在治療創面愈合、關節損傷、骨折愈合和心臟損傷中的作用機制作一綜述。

一、干細胞外泌體在治療創面愈合中的作用及相關機制

在損傷修復領域中，干細胞發揮了巨大作用，旁分泌或自分泌是干細胞產生細胞因子的主要方式，而這些細胞因子可以影響修復細胞的增殖和遷移。

Rodriguez等研究結果表明：采用脂肪干細胞處理皮膚全層缺損，實驗組的愈合率較對照組顯著增加，研究結果為干細胞修復皮膚缺損創面提供了新的視野【1】。

有研究證明，脂肪干細胞可以促進成纖維細胞的遷移與增殖，旁分泌是其主要作用方式；另外也有研究結果表明，干細胞源性外泌體在受損的血管和創面修復中，與其來源的母細胞有相似的功能。

Kang等實驗結果表明，創面組織血管形成的過程中，缺氧誘導因子-l受llliR-3l含量的靶向調節，脂肪干細胞源性外泌體的11liR-3l可以顯著促進受損創面周圍血管的形成。

二、干細胞外泌體在治療關節損傷中的作用及相關機制

在損傷后的關節腔微環境中，可以代償性分泌干細胞源性外泌體，抑制炎性因子的產生，從而延緩炎癥進程，保護受損的關節。

Nakamum等實驗結果證明，軟骨的發育與miR-140含量的變化緊密關聯，在骨性關節炎中，患者miR-140的表達顯著降低，受 miR-140調控的啪基因呈現高表達。

Li等實驗證明，干細胞源性外泌體可以通過調節miR-146a／b的含量來減少炎性因子的表達，治療骨性關節炎【2】。

干細胞源性外泌體主要通過傳遞mRNA、miRNA、蛋白質和脂質等來實現細胞間的通訊，進而改變靶細胞的生物學特性。

zhang等研究結果表明，抗cD3活化的T細胞可以攝取類風濕關節炎患者血液提取的外泌體，類風濕關節炎源性外泌體與正常細胞外泌體通過信號傳遞，激活核因子KB和絲氨酸／蘇氨酸激酶信號通路來抑制細胞凋亡。干細胞源性外泌體在關節炎中作用機制的研究對于治療關節炎具有重要的作用。

三、干細胞源性外泌體在治療骨折愈合中的作用及相關機制

Hao等研究結果證明，干細胞源性外泌體通過攜帶選擇性生物活性物質，促進損傷部位新生血管的形成，同時促成多能干細胞向成骨分化，增加基質礦化與無機鹽沉積， 縮短骨折后愈合時間【3】。

有研究表明，骨折愈合過程中， miRNA可以在骨細胞間與干細胞間傳遞遺傳物質，實現骨折修復重建的轉錄后調控，從而縮短骨折愈合周期。

干細胞源性外泌體miRNA具有激活靶細胞、促進血管 形成和成骨分化的作用。

Furuta等研究結果表明，高表達狀態的骨髓間充質干細胞外泌體的miR。4332和miR-21可以明顯縮短骨折愈合時間，通過對調控骨骼肌細胞外泌體的成分實驗發現，調控成分對骨骼肌干細胞和微環境的功能改善都有積極作用。

四、干細胞源性外泌體在治療心臟損傷中的作用及相關機制

Bilal等通過心肌損傷模型實驗表明，干細胞移植后旁分泌途徑為主要作用方式，干細胞源性外泌體通過抗凋亡和抗纖維化，加速受損心肌血管生成，來實現受損心肌細胞 盡快恢復。心臟損傷過程中，血肌鈣蛋白增高是確診的重要生物標志物之一【4】。

有實驗結果證明，干細胞源性外泌體通過對哺乳動物的自噬相關蛋白和雷帕霉素靶蛋白 水平調節來降低自噬作用。

心臟纖維母細胞源性外泌體在氧化應激條件下可以保護受損心肌，其機制可能是 通過蛋白激酶C信號通路來調控心肌細胞線粒體ATP敏感 的離子通道，從而增加受損心肌細胞的存活率。

五、總結與展望

隨著研究的不斷進展，干細胞源性外泌體在細胞之間通訊 的機制逐漸浮出水面，干細胞源性外泌體在創面愈合、關節損傷、骨折修復以及心臟損傷修復中發揮了積極的作用。

參考

【1】：Rodriguez J，Boucher F，L8queux C，et a1．1nIrademlal injection “human adipose-derived stem cells accelemtes skjn wound heaIing in nude mjce[J]．stem ce¨Res Ther，2015，6：“1．

【 2      】：Li J，Huang J，Dai L，et a1．MiR-146a。an IL-lbeta Desponsive miRNA， induces vascuIar endotheljal growlh fktor and chondr、ocyle apoptosis by targeting smad4[J]． Arthrilis Res Ther，2012，14(2)：R75．

【    3    】：Hao zc，Lu J，wang sz，el a1．stem cell．derived exosomes：A pmmisjng stmIegy for fractum heaJing[J]．cell Pr0虬2017，50 (5)：e12359．

【4】：Bilal M，Haseeb A，sher Khan MA．InIracoronary infusion of wharlon’s jelly-derived mesenchymal stem ceIls： A novel treatment in palienIs of acuIe myocardial jnfjI．clion[J]．J Pak Med Assoc，2015，65(12)：1369．