外泌体治疗慢性难愈合创面的研究进展

外泌体治疗慢性难愈合创面的研究进展
杨芳1，张旭1，陈波2
1.贵州中医药大学第二附属医院普外科，贵州贵阳550000；
2.贵州中医药大学第二附属医院门诊，贵州贵阳
550000
[摘要]慢性难愈合创面在临床上也叫做慢性伤口，大多是由于各种原因造成的创面经过1个月以上的治疗不能愈合，也没有愈合的征象。

外泌体来源于干细胞，且可以推动成纤维细胞的增殖与迁移，使其更好地参与创面愈合，同时可调节免疫反应和组织再生。

因此在愈合创面、骨和软组织的损伤修复、抑制瘢痕形成等方面有着重要作用。

本文从外泌体（exosomes, Exos）的来源和功能、慢性创面愈合的生理机制、外泌体促进慢性难愈合创面愈合的可能机制进行综述。

[关键词]外泌体；创面愈合；间充质干细胞；慢性创面
[中图分类号]R4 [文献标识码]A [文章编号]2096-1782（2023）07(b)-0190-04 Research Progress on Exosomes in Treating Chronic Refractory Wounds
YANG Fang1, ZHANG Xu1, CHEN Bo2
1.Department of General Surgery, Second Affiliated Hospital of Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guiyang, Guizhou Province, 550000 China;
2.Outpatient Clinic of the Second Affiliated Hospital of Guizhou Univer‐sity of Traditional Chinese Medicine, Guiyang, Guizhou Province, 550000 China
[Abstract] Chronic refractory wounds are also called chronic wounds in clinical practice. Most of them are wounds that cannot heal after more than one month of treatment due to various reasons, and there are no signs of healing. Exo‐somes are derived from stem cells and can promote the proliferation and migration of fibroblasts, allowing them to bet‐ter participate in wound healing and regulate immune responses and tissue regeneration. Therefore, it plays an impor‐tant role in wound healing, bone and soft tissue damage repair, and inhibiting scar formation. This article reviews the sources and functions of exosomes (Exos), the physiological mechanisms of chronic wound healing, and the possible mechanisms by which exosomes promote the healing of chronic refractory wounds.
[Key words] Exosomes; Wound healing; Mesenchymal stem cells; Chronic wounds
皮肤是人体最大的器官，具有保护、感觉、调节体温、新陈代谢等生理功能。

在日常生活中，急性皮肤损伤是常见病症，患者缺乏雅观以及皮肤失去原本的生理功能，严重的会造成局部组织感染和坏死。

皮肤损伤后的伤口如何快速有效愈合以及尽可能减少形成病理性瘢痕成了临床的难题，因此，目前需要寻找到可行的方法来推动创面的愈合。

随着近年来对生物研究的探索，发现外泌体囊泡富含蛋白质、核酸等。

外泌体可作为细胞间信使，可以通过将信号分子（包括蛋白质、microRNA和脂质）转运至其靶细胞，参与免疫调节、细胞增殖和凋亡，是体内高效的物质转运工具，并且外泌体可以参与多种生理病理发展的过程中，在疾病的发生、发展的过程中发挥重要的作用[1]。

1 外泌体的来源和功能
外泌体是1983年由Pan和Johnstone在研究绵羊网织红细胞成熟为红细胞的机制时首次发现的。

外泌体是直径为30~200 nm的膜性细胞外囊泡。

目
DOI：10.19368/ki.2096-1782.2023.14.190
[基金项目]2021年贵州省卫生健康委科学技术基金项目（gzwkj2021-184）。

[作者简介] 杨芳（1974-），女，本科，副主任医师，研究方向为慢性溃疡、胃肠乳腺甲状腺外科。

[通信作者] 陈波（1977-），男，本科，副主任医师，研究方向为中医内科，E-mail：*****************。

前发现外泌体来源很广，包括间充质干细胞、免疫
细胞、神经元细胞、上皮细胞、胚胎细胞、癌细胞和
内皮细胞。

外泌体富含DNA、mRNA、microRNA
（miR）和可以介导外泌体功能的生物活性蛋白[2]。

研究发现，几乎所有体液中都可以检测到外泌体，
如血液、脑脊液、尿液、恶性腹水、唾液、母乳、胆汁
等。

目前可以肯定外泌体由供体细胞释放到细胞
外环境中，执行多种生物学功能，包括细胞内通讯，
是母细胞和周围细胞之间的遗传物质和蛋白质交
换的重要媒介。

来源于间充质干细胞的外泌体可
以替代间充质干细胞直接疗法，例如间充质干细胞
外泌体的作用已经在伤口愈合和心肌梗死的小鼠
模型中可诱导自身修复中表现出来[3]，其效果已经通过实验以及临床应用验证在神经、呼吸、软骨、肾
脏、心脏和肝脏疾病、骨修复和癌症等领域[4]。

目前关于间质干细胞来源的外泌体推动创口的愈合、瘢
痕形成的减少以及延缓衰老的研究数不胜数，可以
看到广阔的发展前景，带来巨大的临床作用。

2 慢性创面愈合的生理运行机制
临床医学可将伤口恢复的过程分为伤口止血、
消除炎症、细胞增殖和创口重塑。

皮肤伤口通常分
为急性伤口和慢性伤口。

免疫反应在急性伤口愈
合过程中起着重要作用，免疫细胞和因子的激活会
启动炎症过程，促进伤口清洁并促进随后的组织愈
合。

然而，在伤口愈合过程中免疫系统失调会导致
持续的炎症和延迟愈合，最终导致慢性伤口。

目前
国际创伤愈合学会将慢性伤口定义为经过快速准
确合理的治疗及修复后，仍然不能恢复正常的生理
功能以及解剖学上的完整性，其共同特征是渗出、
反复感染、组织坏死、再上皮化缺陷、血管生成减少
和活性氧（reactive oxygen species, ROS）过量产生[5]。

慢性伤口的微环境以大量促炎性巨噬细胞、肿瘤坏
死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）和白细
胞介素-1β（interleukin-1β, IL-1β）等炎症介质的过
度表达为特征，增加基质金属蛋白酶的活性和丰富
的ROS。

此外，慢性伤口经常因细菌生物膜而复杂
化，从而使炎症阶段长期存在[6]。

一般来说，慢性创伤可分为3大类：糖尿病足溃疡（diabetic foot ulcer, DFU）、血管溃疡和压力溃疡。

慢性创面愈合的特点是炎症晚期巨噬细胞、中性粒细胞和单核细胞等
髓系细胞群的出现时间延长，但是在整个过程中，嗜酸性粒细胞的比例会减少[7]。

肥大细胞也参与了慢性创伤的发展。

皮肤肥大细胞在糖尿病溃疡中脱粒，下调其活性可加速伤口修复。

T细胞参与维持非愈合性皮肤损伤的促炎作用。

CXCR3的配体，在Th1细胞中发现，在慢性炎症中高表达。

此外，炎症T细胞亚型如Th1、Th17、Th22的水平升高。

免疫细胞通过分泌各种信号分子与非造血细胞（如角化细胞）进行主动沟通。

角化细胞在慢性创伤的形成中起着重要作用，但其确切机制尚不完全清楚[8]。

角化细胞中某些miRNAs的调控受损，如miR-34a/ c、miR-203、miR-19a/b和miR-20a，会影响免疫功能，导致皮肤创伤延迟修复[9]。

因此，抑制miR-19a/
b和miR-20a的表达延迟了伤口愈合，并通过上调NF-KB通路诱导小鼠更强的炎症反应，导致角质形成细胞中促炎细胞因子和趋化因子过表达。

慢性创伤形成过程也被miRNAs通过信号通路调控炎症反应的表观遗传调控[10]。

3 外泌体推动慢性创面愈合的可能机制
3.1脂肪间充质干细胞来源的外泌体与创面愈合
脂肪干细胞来源的外泌体（ADSC-Exos）可以通过将miRNA-125a和miRNA-31转移至血管内皮细胞，参与免疫反应和伤口炎症的调节并促进血管生成。

炎症是人体对有害刺激做出反应的自卫机制。

慢性和过度炎症可能会延迟伤口愈合，因此良好调节的炎症可以保证伤口愈合[11]。

人脂肪干细胞（human adipose-derived stem cells, hADSC）衍生的EXO富含miRNA-125a和miRNA-31，可以转移至血管内皮细胞，刺激增殖并促进血管生成[12]。

此外，ADSCs-Exos可以刺激成纤维细胞和角质形成细胞的增殖并调节胶原蛋白重塑。

这通过激活调节相关细胞因子分泌的ERK/MAPK途径来抑制疤痕增生[13]。

这些特性使其成为改善脂肪移植应用、促进糖尿病患者伤口愈合和无疤痕皮肤修复的最佳工具，并可作为用于治疗的组合支架的载体。

近年来，自体衍生和游离细胞辅助剂受到更多关注，尤其是ADSC-Exos。

基于干细胞技术的治疗目前正在临床伤口修复和再生方面具有巨大潜力[14-15]。

成人干细胞治疗对慢性伤口愈合有积极影响。

3.2脐带间充质干细胞来源的外泌体与创面愈合
脐带间充质干细胞来源的外泌体（UCB-MSC-exo）通过抑制TGF-β受体的表达来改善再生伤口愈合并抑制疤痕形成。

当UCB-MSCs被移植到皮
肤伤口时，多个囊泡从质膜中出芽，将外泌体释放到细胞外空间，然后与受体细胞的质膜融合。

UCB-MSC-exo携带蛋白质和RNA，可以前往受体细胞（human diploid fibroblast, HDF）并被其内化[16-17]。

然后，UCB-MSC-exo衍生的特定miRNA （例如miR-21-5p和miR-125b-5p）可以调节HDF 中的基因表达。

miR-21-5p靶向TGFBR2，而miR-125b-5p靶向TGFBR1，从而抑制肌成纤维细胞分化，最终减少疤痕形成并促进伤口再生愈合[18-19]。

目前UCB-MSCs已被用于改善伤口愈合，据报道，其可以加速糖尿病患者伤口的愈合，促进机械伤口中抗疤痕因子的表达，以及刺激人体皮肤的再生[20-22]。

与成人身体来源的MSC相比，UCB-MSC 表现出明显的优势，包括更好的自我更新、更多的多能分化特性和较低的免疫原性。

４结语
本文主要是对从EXO的来源和功能、慢性创面愈合的生理机制、外泌体促进慢性难愈合创面愈合的可能机制进行阐述。

其中重点阐述了来自于各种间充质干细胞的EXO可以通过诱导激活信号通路从而参与控制成纤维细胞调控，在此过程中可以推动细胞外间质的重建，减少炎症反应，促进细胞增殖和周围血管的形成，从而达到创面有效愈合的目的，特别是烧烫伤、糖尿病足溃疡等慢性创面。

但由于对EXO的研究，如功能及其机制并未完全了解，无法做到对其中的活性物质的精准调控。

目前对慢性难愈合的治疗方式有生物制剂的输送，物理治疗方法，如高压氧治疗、低强度激光治疗和电刺激也用于加速慢性溃疡的愈合。

但是这些治疗方法效果并不显著。

相信随着时代的进步以及研究的深入，外泌体可以为更多的疾病带来治疗的灵感与方法。

[参考文献]
[1] 李俊鹏,李悦,李晓鲁.干细胞外泌体创面修复作用及
机制研究进展[J].四川医学,2023,44(2):191-194. [2] Bjørge IM, Kim SY, Mano JF, et al. Extracellular vesicles, exosomes and shedding vesicles in regenerative medicine-a new paradigm for tissue repair[J].Biomater Sci,2017,6(1):60-78.
[3] 丛海燕,王娜,常鑫,等.间充质干细胞来源外泌体促
进皮肤损伤创面修复的作用及机制研究进展[J]. 山东第一医科大学(山东省医学科学院)学报,2022,43(8): 620-625.
[4] Huang YZ, Gou M, Da LC, et al. Mesenchymal Stem Cells for Chronic Wound Healing: Current Status of Pre‐clinical and Clinical Studies[J].Tissue Eng Part B Rev, 2020,26(6):555-570.
[5] Raziyeva K, Kim Y, Zharkinbekov Z, et al. Immunology of acute and chronic wound healing[J].Biomolecules, 2021,11(5):115.
[6] 许其静,杨伊春,雷微,等.糖尿病皮肤慢性创面无细
胞治疗的进展与问题[J].中国组织工程研究,2023,27
(6):962-969.
[7] Dong J, Chen L, Zhang Y, et al. Mast cells in diabetes and diabetic wound healing[J].Adv Ther,2020,37(11): 4519-4537.[8] 李冉,贾红玲,张春晓,等.外泌体及miRNA在早发性
卵巢功能不全机制和诊疗中的作用[J].中国组织工程研究,2023,27(15):2453-2460.
[9] Yuan L, Sun Y, Xu M,et al. miR-203 Acts as an inhibitor for epithelial-mesenchymal transition process in diabetic foot ulcers via targeting interleukin-8. Neuroimmuno‐modulation[J].Neuroimmunomodulation,2019,10(11):265.
[10] Nie X, Zhao J, Ling H, et al. Exploring microRNAs in
diabetic chronic cutaneous ulcers: Regulatory mecha‐
nisms and therapeutic potential[J].Br J Pharmacol,2020,
177(18):4077-4095.
[11] 刘宁,齐保玉,孙传睿,等.不同干细胞来源的外泌体
促进血管形成的研究进展[J].中国病理生理杂志,
2023,39(1):170-177.
[12] 姜文彬,陈雳风,孙家明.脂肪干细胞来源外泌体在
皮肤创面修复中的作用机制[J].组织工程与重建外
科杂志,2021,17(4):352-357.
[13] Lin SL, Wu SL, Tsai CC, et al. The use of solid-phase
concentrated growth factors for surgical defects in the treatment of dysplastic lesions of the oral mucosa[J].J Oral Maxillofac Surg,2016,74(12):2549-2556. [14] 曹宸,严志新,杨细虎.间充质干细胞外泌体应用于
慢性创面的研究进展[J].中国医药科学,2021,11(23):
44-47.
[15] Chignon-Sicard B, Georgiou CA, Fontas E, et al. Effi‐
cacy of leukocyte- and platelet-rich fibrin in wound healing: a randomized controlled clinical trial[J].Plast Reconstr Surg, 2012,130(6):819e-829e. [16] 赵海波, 权琳, 薛俊强,等. 人脐带间充质干细胞外
泌体对大鼠肌腱损伤的修复效果及其机制[J]. 中华
创伤杂志,2021,37(6):562-570.
[17] Zhang Y, Pan Y, Liu Y, et al. Exosomes derived from
human umbilical cord blood mesenchymal stem cells stimulate regenerative wound healing via transforming growth factor-β receptor inhibition[J].Stem Cell Res Ther, 2021,12(1):434.
[18] 刘紫微,时权,王思拓,等.间充质干细胞来源外泌体
在皮肤损伤修复中的研究进展[J].解放军医学院学
报,2022,43(8):896-900.
[19] Toyserkani NM, Christensen ML, Sheikh SP, et al.
Adipose-derived stem cells: new treatment for wound healing[J].Ann Plast Surg,2015,75(1):117‐123. [20] 王人楷,崔浩诚,万冬灵,等.人脐带间充质干细胞来
源外泌体促进大鼠骨折愈合[J].第二军医大学学报,
2018,39(7):735-739.
[21] Fuchs E. Skin stem cells: rising to the surface[J].J Cell
Biol,2008,180(2):273-284.
[22] Lunt SY, Vander Heiden MG. Aerobic glycolysis: meet‐
ing the metabolic requirements of cell proliferation[J].
Annu Rev Cell Dev Biol,2011,27:441-464.
（收稿日期：2023-04-19）
子杂志,2022,6(11):57-60.
[5] 郎咸征.雌激素联合醋酸甲羟孕酮治疗围绝经期功
能失调性子宫出血患者的效果[J].中国民康医学, 2022,34(10):68-70.
[6] 张慧娟,李秀兰,李素梅.葆宫止血颗粒在功能失调性
子宫出血患者中的应用[J].深圳中西医结合杂志, 2022,32(8):53-56.
[7] 李书花,郭雨晓.复方炔诺酮片联合米非司酮治疗围
绝经期功能失调性子宫出血的临床疗效[J].甘肃医药,2022,41(1):39-41.
[8] 李劲,王之珺,易博,等.裸花紫珠分散片联合米非司
酮治疗围绝经期功能失调性子宫出血的疗效观察[J].
中华中医药学刊,2022,40(10):224-226.
[9] 杨凯婷,丘丽玉,丘燕敏,等.贵港市围绝经期功能失
调性子宫出血患者未准确服药情况及影响因素分析[J].实用妇科内分泌电子杂志,2022,9(10):26-29. [10] 陈夏.宫腔镜电切术联合炔诺酮对围绝经期功能失
调性子宫出血患者治疗的临床效果[J].广州医药,
2022,53(2):99-101,107.
[11] 黄艳青.达英-35与安宫黄体酮治疗围绝经期功能失调
性子宫出血的效果[J].吉林医学,2022,43(3):696-698. [12] 周丹,王珏.清热祛瘀汤联合西药治疗围绝经期功能
失调性子宫出血患者的效果[J].中国民康医学,2022,
34(4):102-104.
[13] 叶智慧,尹家瑶,王锋.自拟加味生化汤联合不同剂
量米非司酮治疗围绝经期功能失调性子宫出血的
效果及对性激素水平的影响[J].解放军医药杂志,
2022,34(1):105-108.
[14] 孙玉红.葆宫止血颗粒联合甲羟孕酮对功能失调性
子宫出血患者性激素水平及止血效果的影响[J].反
射疗法与康复医学,2022,3(8):41-43,47. [15] 余红梅,曾祯,陈惠芳,等.葆宫止血颗粒联合黄体酮
治疗围绝经期功能失调性子宫出血的临床疗效及
其对患者内分泌激素的影响[J].临床合理用药杂志,
2022,15(33):121-124.
（收稿日期：2023-06-19）
（上接第184页）。