外泌体治疗心血管疾病的进展

B站影视 韩国电影 2025-09-15 11:05 3

摘要:外泌体最早曾被视为“细胞垃圾”,如今却被证实是细胞间通信的关键媒介。外泌体能携带蛋白质、脂质、核酸(如miRNA)等生物活性物质,精准送达靶细胞,调控其功能。

人生小哲理新干细胞者说

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----南山小仙

正文

一、外泌体是天然的“心血管治疗使者”

外泌体最早曾被视为“细胞垃圾”,如今却被证实是细胞间通信的关键媒介。外泌体能携带蛋白质、脂质、核酸(如miRNA)等生物活性物质,精准送达靶细胞,调控其功能。

在心血管系统中,外泌体的优势尤为突出。首先,它源于天然细胞,不易引发免疫排斥,生物相容性好,解决了传统纳米药物的免疫原性问题。其次,外泌体穿透能力强,可跨越生物屏障,直达受损心肌组织。再者,外泌体既能作为诊断标志物,又能作为药物载体,直接发挥治疗作用。

综述文章中总结到,不同细胞来源的外泌体各有专长。例如,间充质干细胞(MSC)来源的外泌体,可通过携带miR-21、miR-126等,抑制心肌细胞凋亡、促进血管生成;心肌细胞自身分泌的外泌体,则能调节心脏局部微环境,参与组织修复。

二、外泌体为治疗多种心血管疾病提供新策略

无论是心肌梗死、心律失常,还是动脉粥样硬化,外泌体都展现出针对性的治疗能力,为这些难治性疾病提供新方案。

1.治疗心肌梗死:减少损伤,促进修复

心肌梗死发生后,缺血缺氧会导致大量心肌细胞死亡,传统治疗难以逆转损伤。而外泌体可从两方面发挥作用:一方面,抑制心肌细胞凋亡。如脂肪间充质干细胞(ADSC)来源的外泌体,通过miR-21抑制促凋亡通路,降低氧化应激;另一方面,促进血管再生。骨髓间充质干细胞(BM-MSC)外泌体携带的VEGF相关信号,能增加缺血心肌的毛细血管密度,改善心肌灌注。

2.治疗心律失常:调节电生理,改善纤维化

房颤是常见的心律失常,与心肌纤维化、离子通道异常密切相关。外泌体可通过调控关键分子,改善房颤病理基础。例如,M2巨噬细胞来源的外泌体含miR-146a-5p,能下调心肌细胞中的KCa3.1通道表达,减少电生理紊乱。

3.治疗动脉粥样硬化:调控炎症,延缓斑块进展

动脉粥样硬化的核心是血管壁炎症和脂质堆积。外泌体在此过程中扮演“双重角色”:一方面,不良外泌体可能促进病变,如内皮细胞来源的外泌体携带ICAM-1,会增强平滑肌细胞迁移,加速斑块形成;另一方面,治疗性外泌体可抑制炎症。如MSC外泌体通过miR-146a抑制NF-κB通路,减少巨噬细胞活化,降低炎症因子释放,延缓斑块进展。

三、外泌体的临床转化之路

1.临床研究现状

研究主要集中在治疗应用与生物标志物探索两大方向。治疗上,多项试验评估间充质干细胞来源外泌体用于心肌梗死、缺血性卒中等的修复效果。生物标志物方面,研究通过分析血液或尿液中外泌体的miRNA、蛋白质等成分,用于早期诊断、预后评估及疾病机制解析。目前针对心血管疾病的外泌体临床研究数量有限,且多处于I期,入组人数不多。

序号 NCT编号研究标题 申办方 试验国家 入组人数 1 NCT06903078 一项收集参与者数据和生物样本以分析介导带状疱疹患者血管性痴呆风险增加的致病性外泌体的研究 德克萨斯临床研究中心 美国 375 2 NCT06856993 外泌体多组学及猝死患者临床预后的早期评估 南京大学医学院附属南京鼓楼医院 中国 300 3 NCT02226055 斯里兰卡CKDu的心血管风险和病因调查 爱丁堡大学 斯里兰卡 200 4 NCT03264976 血清外泌体miRNA在糖尿病视网膜病变(DR)中的作用 上海交通大学医学院附属上海总医院 中国 200 5 NCT06319742 细胞外囊泡表面标志物在急性脑血管综合征中的作用 卢加诺市立医院 瑞士 200 6 NCT06007755 心血管手术后谵妄血清生物标志物的探索 华中科技大学 中国 113 7 NCT06812637 华通氏胶衍生的间充质干细胞外泌体治疗糖尿病足溃疡的疗效和安全性:一项双盲随机对照临床试验 卡夫拉谢赫大学 埃及 110 8 NCT06070974 外泌体作为STEMI患者不良心脏重塑预后分层的综合工具:MIRACLE研究 蒙齐诺心脏病中心 意大利 100 9 NCT05370105 细胞外囊泡作为中风生物标志物 Don Carlo Gnocchi Onlus基金会 意大利 88 10 NCT03503461 移植尿液外泌体中NCC的主要激活 波尔多大学医院 法国 67 11 NCT04154332 来自先兆子痫患者的外泌体 阿拉巴马大学伯明翰分校 美国 64 12 NCT06198543 增生性糖尿病视网膜病变患者外泌体变化的研究 北京宣武医院 中国 60 13 NCT06319287 一项IIa期多中心前瞻性随机试验,评估局部使用PEP-TISSEEL治疗糖尿病足溃疡(DFU)的安全性和有效性 Rion公司 美国 40 14 NCT07143786 人诱导神经干细胞衍生的外泌体治疗急性缺血性卒中 北京宣武医院 中国 38 15 NCT03478410 心外膜脂肪来源外泌体在心房颤动中的作用 舍巴医学中心 以色列 35

*数据整理自clinicaltrials.gov

2.外泌体临床转化面临的难题

生产标准化难:现有分离技术(如超速离心、体积排阻色谱)效率低、成本高,且外泌体纯度和批次间一致性差。例如,不同培养条件下的MSC,分泌的外泌体中miRNA含量可能差异显著,影响治疗效果;

靶向效率待提升:虽然外泌体有天然靶向性,但在复杂体内环境中,仍有大量外泌体被肝脏、脾脏等“截留”,到达心肌的比例有限。需通过表面工程(如修饰靶向肽)增强其心肌靶向性;

监管体系不完善:外泌体介于“生物制品”和“细胞治疗”之间,目前缺乏统一的质量标准和审批流程,如外泌体的纯度、活性检测指标尚未明确,延缓了临床转化速度。

四、未来的技术创新将解锁更多可能

为推动外泌体走向临床,研究人员正从多维度突破,未来将有更多创新技术落地。

1.工程化改造提升靶向与疗效

通过基因工程或化学修饰,优化外泌体性能。例如,给外泌体表面修饰心肌细胞特异性肽,使其精准结合心肌细胞。在供体细胞中过表达特定miRNA,让外泌体携带更多治疗性分子,增强血管生成效果。

2.联合治疗1+1>2

外泌体可与现有治疗手段结合,提升疗效。如将外泌体与药物联合,用外泌体包裹抗心衰药物,既提高药物靶向性,又减少副作用。或与基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)结合,通过外泌体递送基因编辑工具,修复心肌细胞中的致病基因。

3.技术革新解决生产难题

微流控技术、人工智能(AI)正被用于优化外泌体生产。微流控芯片可实现外泌体的高效分离与纯化,降低成本。AI则能通过分析细胞培养条件、分离参数,预测外泌体产量和质量,实现标准化生产。

结语

外泌体在心血管领域的突破,重新定义了心血管疾病的治疗模式。尽管目前仍面临诸多挑战,但随着技术进步和临床研究深入,外泌体有望在未来成为心血管疾病的常规治疗手段,为全球数亿心血管患者带来福音。而我们也将持续关注这一领域的进展,为您带来最新进展。

1.Chae, Cheong-Whan, et al. "Exosome-based therapy in cardiovascular diseases: a new frontier in cardiovascular disease treatment." Korean Circulation Journal55.6 (2025): 461.

2.Wang, Haoran, et al. "Clinical insights into extracellular vesicles for targeted myocardial drug delivery." Expert Opinion on Drug Deliveryjust-accepted (2025).

来源:干细胞者说

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