外泌体抗炎VS传统抗炎，有什么优势？文献盘点外泌体抗炎及其临床应用

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本文重点摘要

间充质干细胞外泌体在抗炎和免疫调节中表现出显著的效果，为炎症调控提供了全新的思路。

研究发现，外泌体抗炎不像传统消炎药那样简单粗暴地抑制某个炎症因子，而是通过一套更为精巧、多元的策略，从多个层面“安抚”过激的免疫系统，重建免疫平衡。

（1） 外泌体重编程免疫细胞行为，实现炎症的精细调控；

（2） 除了调节免疫细胞，间充质干细胞外泌体还能直接影响受损细胞的命运。

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本期撰文：海军军医大学 鹌鹑

本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授

很多人以为炎症只是红肿热痛的小毛病，比如喉咙发炎、伤口红肿，却不知道它是潜伏在身体里的 “健康杀手”。

炎症本质是身体对抗刺激的防御反应，但长期持续的慢性炎症，就像一场无休止的 “内乱”，会悄悄侵蚀器官和组织。

现代医学研究发现，慢性炎症是动脉粥样硬化、糖尿病、神经退行性疾病乃至癌症等一系列重大疾病的共同土壤，堪称“万病之源”。就连皮肤老化、疲劳乏力、记忆力下降，背后都与慢性炎症息息相关。

这种沉默的炎症如果持续存在，就会破坏身体精密的平衡机制。因此，早期控制炎症，远比事后扑救更为关键。

近年来，干细胞外泌体被发现具有显著的抗炎作用，因为被认为是控制炎症的最前沿策略，并且在临床对抗炎症性疾病方面展现出独特价值。

那么外泌体是如何发挥强大的抗炎作用的？又在炎症性疾病的治疗中扮演何种角色呢？《细胞发育生物学前沿》的这篇综述给出了答案。

外泌体抗炎VS传统抗炎

间充质干细胞外泌体的抗炎效果主要体现在其对免疫系统的多方位调控上【1】。

外泌体抗炎不像传统消炎药那样简单粗暴地抑制某个炎症因子，而是通过一套更为精巧、多元的策略，从多个层面“安抚”过激的免疫系统，重建免疫平衡。

区别1：外泌体重编程免疫细胞行为，实现炎症的精细调控

图片来自文献1

在外泌体的作用下，免疫细胞的行为被重新编程，从而实现对炎症的精细控制。

外泌体平衡免疫反应，精细调控炎症：

（1）通过调控B细胞，发挥抗炎作用。

在B细胞方面，间充质干细胞外泌体能够抑制B细胞的增殖、分化和抗体产生能力，减少促炎因子的释放。

间充质干细胞外泌体还能通过miR-155-5p下调PI3K/Akt信号通路，进一步降低B细胞的活化潜力。

这种作用在小鼠胶原诱导性关节炎和迟发型超敏反应模型中得到了验证，表明间充质干细胞外泌体具有剂量依赖性的抗炎效果。

（2）通过调控T细胞，发挥抗炎作用。

对于T细胞，间充质干细胞外泌体同样表现出强大的免疫抑制能力。

它通过限制促炎细胞的迁移和降低相关细胞因子的表达水平，有效减轻炎症反应。

研究表明，间充质干细胞外泌体中的活性分子如TGF-β、IDO蛋白和miR-125a-3p共同作用，抑制T细胞的增殖和活化，同时促进调节性T细胞（Tregs）的扩增。这不仅有助于缓解自身免疫性疾病，也为移植排斥等复杂问题提供了新的解决方案。

（3）通过调控巨噬细胞，发挥抗炎作用。

巨噬细胞是先天免疫的重要组成部分，其极化状态直接影响炎症的发展方向。

间充质干细胞外泌体能够通过多种途径诱导巨噬细胞向抗炎M2表型转化，减少促炎因子的分泌并增加抗炎因子的生成。例如，脂肪来源的MSC外泌体通过促进巨噬细胞向M2表型极化，显著提升了抗炎细胞因子如IL-10和TSG-6的水平。

（4）通过调控NK细胞和DC细胞，发挥抗炎作用。

除了调控适应性免疫，间充质干细胞外泌体还对先天免疫的关键细胞——自然杀伤细胞（NK）和树突状细胞（DC）产生了深远影响。

在大鼠实验性自身免疫性葡萄膜炎模型中，间充质干细胞外泌体通过减少CD161+NK细胞向病变部位的迁移，显著减轻了组织损伤。

而对于DC，间充质干细胞外泌体则通过抑制未成熟DC的抗原摄取和成熟，减少促炎细胞因子的产生，同时增强抗炎因子TGF-β的释放。

这些作用使得间充质干细胞外泌体在平衡免疫反应中扮演了不可或缺的角色。

区别2：除了调节免疫细胞，间充质干细胞外泌体还能直接影响受损细胞的命运。

（1）调控细胞凋亡

细胞凋亡是程序性细胞死亡，在炎症环境中会过度发生。

间充质干细胞外泌体能够运送多种抗凋亡的miRNA（如miR-144, miR-486-5p）到目标细胞（如心肌细胞、软骨细胞），通过激活PI3K/AKT等促生存信号通路，保护这些细胞免于死亡。

（2）调控细胞自噬

自噬是细胞清理自身垃圾、维持内部环境稳定的过程。适度的自噬有助于清除受损的细胞器和蛋白质，减轻氧化应激和炎症。

间充质干细胞外泌体可以通过其携带的miRNA（如miR-125b, miR-181-5p）调节自噬相关信号通路，增强细胞在炎症压力下的生存能力。

图片引用自文献1

总而言之，间充质干细胞外泌体通过抑制促炎细胞的“暴动”，又扶持抗炎细胞的“维稳”，同时还能增强受损组织细胞的抵抗力，从而系统性地平息炎症风暴，为组织修复创造有利环境。

间充质干细胞外泌体抗炎机制的临床应用案例

基于上述强大的机制，间充质干细胞外泌体在多种难治性炎症性疾病的临床前研究中取得了令人鼓舞的成果。

图片引用自文献1

（1）神经系统疾病

间充质干细胞外泌体能够通过传递神经营养因子和抗凋亡miRNA，保护神经元免受炎症损伤，在神经退行性疾病中展现出应用前景。

如多发性硬化症和阿尔茨海默病，通常伴随着持续的炎症反应。间充质干细胞外泌体在此类疾病中的应用展现了巨大的潜力。

图片引用自文献1

研究表明，间充质干细胞外泌体通过抑制促炎细胞因子（如IFN-γ和IL-17）的合成，同时促进抗炎因子（如IL-10和TGF-β）的生成，显著减轻了神经炎症。

此外，间充质干细胞外泌体还通过调节自噬过程，帮助受损神经元清除异常蛋白质，恢复细胞稳态。

（2） 呼吸系统疾病

在呼吸系统疾病中，间充质干细胞外泌体的应用涵盖了哮喘和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）两大领域。

哮喘是一种慢性气道炎症性疾病，全球患病人数超过3亿。间充质干细胞外泌体通过调节巨噬细胞极化，促进抗炎M2表型的形成，同时抑制纤维化标志物的表达，显著改善了哮喘患者的气道重塑。

此外，间充质干细胞外泌体中的特定miRNA（如miR-146a-5p和miR-188）通过靶向关键信号通路，减少了气道高反应性和粘液分泌。

ARDS是一种严重的肺部疾病，其特征为快速恶化的低氧血症和肺水肿。间充质干细胞外泌体通过线粒体转移和SOCS1依赖机制，显著减轻了ARDS中的炎症反应。在大肠杆菌诱导的肺炎模型中，间充质干细胞外泌体外泌体不仅提高了生存率，还减少了细菌负荷和肺部炎症。

这些结果表明，间充质干细胞外泌体在ARDS治疗中具有重要的临床意义。

（3） 眼部疾病

眼部疾病（如葡萄膜炎和视网膜病变）往往因炎症失控而导致视力丧失。间充质干细胞外泌体在这一领域的应用展现了良好的前景。

研究表明，间充质干细胞外泌体通过抑制NLRP3炎症小体的激活，减少了促炎因子（如IL-1β和IL-18）的释放，从而有效缓解了眼部炎症。

此外，间充质干细胞外泌体中的miR-378a-5p通过抑制巨噬细胞焦亡，显著改善了细胞存活率。这些发现为眼部疾病的治疗提供了新的方向。

（4） 其他炎症性疾病：

除了上述疾病，间充质干细胞外泌体在骨关节炎和炎症性肠病（IBD）中也表现出了显著的治疗潜力。

在骨关节炎中，间充质干细胞外泌体通过抑制软骨降解酶（如MMP-13和ADAMTS-5）的活性，同时促进II型胶原的合成，显著改善了软骨健康。

而在IBD中，间充质干细胞外泌体通过调节巨噬细胞极化和T细胞平衡，显著减轻了肠道炎症。

图片引用自文献1

这些研究为间充质干细胞外泌体的广泛应用奠定了坚实的基础。

不过，将间充质干细胞外泌体真正转化为常规临床疗法仍面临一些挑战，如何大规模、稳定、标准化地生产高纯度和高活性的外泌体，是当前的技术瓶颈。

而不同组织来源（如脂肪、骨髓、脐带）的间充质干细胞外泌体，其内含物和治疗效果可能存在差异，需要更精细的筛选和质控。最佳的治疗剂量、给药途径和频率仍需在临床试验中进一步探索。

小结

外泌体，这个源自细胞的微小囊泡，正以其强大的免疫调节和抗炎修复能力，为我们打开了一扇调控炎症的新大门。从神经系统疾病到呼吸系统疾病，再到眼部疾病，间充质干细胞外泌体展现了广泛的临床潜力。未来，随着技术的进步和研究的深入，间充质干细胞外泌体有望在更多领域发挥重要作用，为患者带来福音。

Zubair M, Abouelnazar FA, Iqbal MA, Pan J, Zheng X, Chen T, Shen W, Yin J, Yan Y, Liu P, Mao F, Chu Y. Mesenchymal stem cell-derived exosomes as a plausible immunomodulatory therapeutic tool for inflammatory diseases. Front Cell Dev Biol. 2025 Mar 10;13:1563427. doi: 10.3389/fcell.2025.1563427. PMID: 40129569; PMCID: PMC11931156.

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