血管再生是人體修復缺血、創傷等損傷的關鍵機制，對維持器官功能至關重要。傳統方法（如血管移植、生長因子治療）存在局限性，而外泌體，一種攜帶生物活性分子的納米級細胞通訊載體，因其精準調控細胞的能力，為血管再生提供了新思路。

外泌體

外泌體是直徑30-150納米的納米級膜性囊泡，起源于細胞內吞過程中形成的多泡體。當多泡體與細胞膜融合后，內部的小囊泡被釋放到細胞外環境中。其形成過程受Rab家族蛋白、ESCRT復合體等精密調控。這些囊泡富含蛋白質（如細胞骨架蛋白、膜轉運蛋白、熱休克蛋白）、核酸（mRNA、miRNA、lncRNA）及脂質（鞘磷脂、膽固醇），其成分直接反映母體細胞的生理狀態。

外泌體通過內吞作用、膜融合或受體-配體相互作用遞送至靶細胞，調控細胞行為。

不同來源外泌體在血管再生中的作用

1. 間充質干細胞（MSCs）外泌體

MSCs外泌體是血管再生研究的熱點。其通過上調促血管生成因子如血管內皮生長因子（VEGF）、血小板源性生長因子（PDGF），直接刺激血管內皮細胞增殖與遷移。動物實驗顯示，心肌梗死模型中，MSCs外泌體使梗死區血管密度增加約40%，心臟射血分數提升15%-20%，顯著改善心功能。

2. 內皮祖細胞（EPCs）外泌體

EPCs外泌體攜帶eNOS等特異性蛋白，促進一氧化氮生成以舒張血管，并通過傳遞miRNA調節靶細胞基因表達，增強內皮細胞增殖與血管生成能力。

3. 腫瘤細胞外泌體

腫瘤外泌體具有雙重作用：一方面通過VEGF、PDGF等促進腫瘤血管異常增生；另一方面通過miRNA等改變微環境中內皮細胞功能，協同促進腫瘤免疫逃逸與血管生成，為腫瘤治療帶來挑戰。

外泌體在血管再生相關疾病中的應用

心肌梗死

外泌體通過精準遞送至受損心肌，上調促血管生成因子，減少纖維化并提高射血分數。研究顯示，工程化外泌體可靶向心肌梗死區域，3個月內持續改善心功能。

外泌體通過多機制修復心臟示意圖

缺血性腦卒中

外泌體可穿越血腦屏障，到達缺血半暗帶，促進腦血管再生并保護神經元。例如，神經干細胞外泌體攜帶的腦源性神經營養因子（BDNF）抑制小膠質細胞活化，促進神經干細胞分化。

外泌體在神經細胞通訊中的功能示意圖

糖尿病足潰瘍

MSCs外泌體通過促進微血管內皮細胞及成纖維細胞增殖，抑制炎癥與凋亡，加速創面愈合。臨床前研究顯示，其可降低截肢風險并顯著提高愈合速度。

外泌體修復糖尿病足的機制示意圖

未來挑戰與展望

盡管外泌體在血管再生領域展現巨大潛力，不同來源外泌體通過多種機制促進血管再生，在缺血性疾病模型中展現出良好療效。然而，臨床轉化仍面臨著外泌體分離純化技術尚不統一，體內代謝機制不明，靶向性有待提高等挑戰。

未來，隨著工程化外泌體技術的突破，結合多組學分析與單細胞測序技術，外泌體有望成為心血管疾病、缺血性疾病等領域的革命性治療策略，為患者提供更安全、有效的治療方案。

Sun J, Shen H: HIF-1α overexpression in mesenchymal stem cell-derived exosomes mediates cardioprotection in myocardial infarction by enhanced angiogenesis. Stem Cell Research & Therapy 2020, 11(1).

Yu L, Qin J,: The mechanisms of exosomes in diabetic foot ulcers healing: a detailed review. Journal of Molecular Medicine 2023, 101(10):1209-1228.

https://mp.weixin.qq.com/s/SYiyCWHg7WlfNzJSxvN2AA(齊魯細胞治療)