摘要:流程“卡壳”会导致两类问题:一是慢性伤口,即3个月未愈的溃疡,如糖尿病溃疡(高血糖引发氧化应激)、压力性溃疡(骨突受压致坏死),核心特征是“炎症不消、再生无力”;二是病理性疤痕,由成纤维细胞异常增殖导致,与免疫失调、机械张力、缺氧相关。
图片来自视觉中国
一、伤口愈合的“拦路虎”
正常伤口愈合分4个阶段:
止血期:血管收缩,血小板形成血凝块封堵伤口;
炎症期:免疫细胞清除病原体与坏死组织,启动修复;
增殖期:各类细胞活化,促进血管生成与上皮再生;
重塑期:胶原纤维重排,形成成熟疤痕。
流程“卡壳”会导致两类问题:一是慢性伤口,即3个月未愈的溃疡,如糖尿病溃疡(高血糖引发氧化应激)、压力性溃疡(骨突受压致坏死),核心特征是“炎症不消、再生无力”;二是病理性疤痕,由成纤维细胞异常增殖导致,与免疫失调、机械张力、缺氧相关。
遗憾的是,现有治疗存在瓶颈:细胞治疗有免疫排斥与伦理争议;天然药物靶向性差、易降解。而外泌体的出现,恰好填补了空白。
二、外泌体:从“细胞信使”到治疗“潜力股”
外泌体是细胞分泌的30-150nm脂质囊泡,包裹蛋白质、mRNA等活性物质,相当于细胞间的“纳米快递”。与其他疗法相比,天然外泌体有三大优势:
安全性高:无免疫原性、致瘤性,规避干细胞治疗风险;
稳定性强:脂质膜保护内容物不被降解,更耐储存;
靶向性初显:表面蛋白可初步识别靶组织。
其作用机制有三种:“表面对接”激活信号、“内部投递”释放内容物、“直接融合”传递物质。但天然外泌体存在靶向性差、有效成分少、产量低等问题。为此,科学家开发了工程化外泌体(eexo),通过改造实现按需定制,增强靶向性与“4种促进”、“5种抵抗”效应。
“4种促进”效应是工程化外泌体促进伤口再生的核心能力,包含:
促血管生成:通过携带VEGF (血管内皮生长因子)相关 miRNA (如 miR-31-5p ),激活内皮细胞增殖与迁移,在慢性伤口缺氧区域形成新血管,为修复提供氧气与营养;
促细胞增殖:调控成纤维细胞、角质形成细胞活性,加速肉芽组织生长与上皮细胞覆盖,缩短伤口闭合时间,尤其对糖尿病患者因高糖抑制的细胞增殖有显著恢复作用;
促ECM(细胞外基质)沉积:引导成纤维细胞合成胶原蛋白、弹性蛋白等ECM 成分,并减少异常沉积,避免疤痕过度形成;
促神经再生:携带神经营养因子相关信号分子,修复伤口区域受损神经末梢,缓解慢性伤口伴随的疼痛、麻木,同时改善皮肤感知功能。
“5种抵抗”效应则为伤口愈合扫清障碍,包含:
抗炎:抑制NF-κB 等炎症通路,减少 TNF-α 、 IL-6 等促炎因子释放,将慢性伤口的 “ 持续炎症 ” 转为 “ 可控炎症 ” ,为修复阶段铺路;
抗纤维化:下调TGF-β1 等促纤维化因子,抑制成纤维细胞过度活化,防止胶原蛋白无序堆积,减少增生性疤痕形成;
抗凋亡:通过激活PI3K/AKT 通路,保护伤口区域的上皮细胞、内皮细胞免受氧化应激损伤,降低细胞凋亡率,维持修复细胞数量;
抗衰:清除伤口局部衰老细胞(如衰老成纤维细胞),减少衰老相关分泌表型(SASP )对修复的干扰,恢复细胞修复活力;
抗氧化:携带SOD (超氧化物歧化酶)、谷胱甘肽等抗氧化物质,中和慢性伤口中过量的活性氧( ROS ),打破 “ 氧化应激 - 细胞损伤 ” 的恶性循环。
三、从实验室到临床的进展与挑战
临床前研究:动物模型显效
96.6%研究集中在啮齿类动物。糖尿病小鼠模型中,iPSC来源外泌体减少炎症、缩小伤口;兔耳疤痕模型中,载miR-141-3p外泌体减少疤痕厚度[1]。但小鼠皮肤与人类差异大,需大动物模型进一步验证。
临床研究:初现安全与有效
截至2025年,多项临床研究启动。韩国一项前瞻性、双盲、随机、半脸对照研究中,“脂肪干细胞外泌体+激光”改善痤疮疤痕,红肿轻恢复快;美国IIa期研究(NCT06319287)评估外泌体产品治糖尿病足溃疡效果;中国也有多项研究开展,例如半脸对照研究(NCT06279039)评估含外泌体的液体敷料对激光治疗后患者康复的影响,人脂肪组织来源外泌体促进伤口愈合的初步研究(NCT05475418)。但需大规模研究验证长期疗效。
研究编号/PMID疾病/症状治疗研究阶段研究指标NCT04134676 慢性溃疡 条件培养基 Phase 1 2周时溃疡大小、肉芽组织、水肿和红斑 ACTRN12620000944932 伤口 血小板衍生EV Phase 1 不良事件和伤口愈合时间 NCT02565264 溃疡 血浆来源的外泌体 Phase 1 28天时溃疡大小和疼痛 33073298 痤疮疤痕 ASC衍生外泌体 Phase 1 3周时瘢痕改善和副作用的评价 NCT04326959 疤痕 UCSC-CM Phase 1 & 2 3个月时瘢痕疙瘩的免疫组织化学、组织病理学和影像学 NCT06319287 糖尿病足溃疡 PEP/TISSEEL Phase 2 12周时伤口面积减少百分比 NCT05887804 疤痕 UCSC-CM Phase 4 15周时瘢痕疙瘩体积减少,17周时POSAS评分降低 NCT06253975 伤口愈合 AT-EV n/a 10周时伤口愈合率 NCT05475418 创伤和损伤 AT-exo n/a 4周时伤口愈合率ASC,脂肪源性干细胞;EV,细胞外囊泡;AT-exo,脂肪组织来源的外泌体;UCS-CM,脐带间充质干细胞衍生条件培养基;PEP,纯化的外泌体产物;POSAS,患者和观察者瘢痕评估量表
核心挑战:规模化、安全与监管
规模化生产难:实验室产量低,临床需标准化流程保证批次质量;
免疫原性风险:异体外泌体或引发反应,自体外泌体成本高、周期长;
监管缺失:全球无统一指南,延缓转化。
结语:未来展望
工程化外泌体兼具生物相容性与精准治疗能力,未来研究将聚焦三方面:优化改造技术,提升cargo加载效率;改进递送系统,延长体内滞留时间;明确作用机制,找到关键疗效分子。从“纳米碎片”到“治疗工具”,外泌体发展仅数十年。随着技术与监管完善,未来它或将走进临床,让慢性伤口不再“难愈”,疤痕不再“难缠”。
1.Kwon, Hyuck Hoon, et al. "Combination treatment with human adipose tissue stem cell-derived exosomes and fractional CO2 laser for acne scars: a 12-week prospective, double-blind, randomized, split-face study." Acta dermato-venereologica100.18 (2020): 5913.
2.Liu, Chuanqi, et al. "Precision exosome engineering for enhanced wound healing and scar revision." Journal of Translational Medicine23.1 (2025): 578.
3.Dandoulakis, MD, E. . “Exosomes As A Revolutionary Tool In Wound Healing And Skin Regeneration: Current Evidence And Therapeutic Potential”. Journal of Neonatal Surgery, vol. 14, no. 32S, July 2025, pp. 5817-29
来源:干细胞者说