外泌体（Exosome）主要成分为蛋白质、酶、mRNA、miRNA、DNA 片段和脂质等。这些内容物活跃于细胞和细胞之间，发挥传递和调控作用，进而影响机体的信息网络。外泌体相关研究近年呈指数型爆发。2024 年外泌体课题国自然中标 287 项，位居第八。
干细胞在临床上应用广泛，但由于其本身含有基因组，干细胞输入治疗的潜影响和变化不得而知，临床风险较大，而外泌体不包含完整的基因组，能穿过血脑屏障的特性，使得干细胞外泌体研究成为领域高分热门。我们将剖析 3 篇影响因子 10 分以上的论文，帮助您理解外泌体课题研究思路。
01 间充质干细胞衍生的外泌体通过靶向转化生长因子-β 信号通路修复子宫损伤
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24 年 1 月，ACS Nano （IF=15.8/中科院一区）期刊发表研究论文[1]。
宫腔粘连（IUA）是指因子宫手术损伤引起的宫腔和宫颈内的粘连。它们是女性不孕的重要原因。源自间充质干细胞（MSC）的外泌体在 IUA 的治疗中发挥着积极作用。该篇研究深入探究了胎盘间充质干细胞外泌体在 IUA 治疗中发挥减少受损子宫内膜纤维化的作用机制。
研究思路：研究团队利用手术及 TGF-β1 药物诱导构建了两种 IUA 大鼠模型，将大鼠随机分为正常组、IUA 组和外泌体组，并对各组的生化指标、生育能力、子宫内膜厚度及纤维化水平进行了分析，发现胎盘间充质干细胞（PMSC）的外泌体可以通过促进细胞增殖、增加子宫内膜厚度和逆转纤维化来恢复子宫功能并提高受伤动物的生育率。此外，研究人员还发现并确定了 PMSC 的外泌体中富含三种特定 miRNA ，即 miR-125b-5p、miR-30c-5p 和 miR-23a-3p，它们通过靶向 smad2 和 smad3 的 3'-非翻译区来抑制 smad2 和 smad3 的表达，从而导致转化生长因子-β（TGF-β）的下调和纤维化的逆转，最终修复子宫内膜损伤并增强受损动物生育力的能力。这无疑为通过基于外泌体的无细胞疗法精确治疗 IUA 提供了新的见解。
02 人类脂肪间充质干细胞的外泌体通过靶向 PI3K/AKT 轴改善孤独症谱系障碍小鼠模型的神经发生和孤独症谱系障碍样行为
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24 年 2 月，Journal of Nanobiotechnology（IF=10.6/中科院一区）发表研究论文[2]。
源自人脂肪间充质干细胞（hADSC）的外泌体移植已成为治疗神经发育障碍（NDD）以及自闭症谱系障碍（ASD）的一种有前景的无细胞治疗干预措施。该篇研究从分子机制的角度证明了 miR-21a-3p/PI3K/AKT 通路在 hADSC 外泌体移植治疗 ASD 的潜在作用机制。
研究思路：研究团队首先对来自 hADSC 和人脐带间充质干细胞（hUCMSC）的外泌体长非编码 RNA（lncRNA）进行测序分析，发现 hADSC 外泌体中包含的 lncRNA 不仅涵盖 hUCMSC 外泌体 lncRNA ，还与神经发生相关。据此，将 hADSC 外泌体注射进小鼠脑室内，并跟踪其在小鼠脑室和类器官中的生物分布及hADSC外泌体的细胞摄取。通过荧光原位杂交（FISH）证实，hADSC 外泌体在脑室内注射后，成年小鼠前额皮质 (PFC) 中的 lncRNA Ifngas1 显著增加。而后的分子机制研究发现lncRNA Ifngas1 可以作为 miR-21a-3p 的分子海绵，通过 miR-21a-3p/PI3K/AKT 轴发挥调节作用并促进神经发生，从而发挥调节作用。这项研究结果为自闭症谱系障碍患者提供了一种潜在的治疗途径。
03 人胎盘间充质干细胞衍生的外泌体通过抑制 Th17 分化来减轻原发性硬化性胆管炎的肝纤维化
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24 年 2 月，Asian Journal of Pharmaceutical Sciences（IF=10.7/中科院一区）发表研究论文[3]。
原发性硬化性胆管炎（PSC）是一种以胆管上皮慢性炎症和导管周围纤维化为特征的自身免疫性胆管病，目前尚无根治性治疗方法，对于终末期患者唯有肝移植这个选择。这篇研究证明了人胎盘间充质干细胞 (hpMSC) 来源的外泌体在 PSC 或 Th17 相关疾病的肝纤维化中具有潜在的治疗作用。
研究思路：先前的研究表明，人胎盘间充质干细胞 (hpMSC) 来源的外泌体能够预防纤维化、抑制胶原蛋白生成并调节自身免疫性肝病的免疫特性。研究团队以此为基础，制备了 hpMSC衍生的外泌体（ExoMSC），通过结合PSC模型小鼠（Mdr2-/-小鼠）和 PSC 患者肝组织来源多细胞类器官，对 ExoMSC 治疗 PSC 肝纤维化的疗效及机制展开探索。结果发现 ExoMSC 通过转录因子 IKBζ 抑制 Th17 分化以及通过下调信号分子 PERK/CHOP 的表达改善 Th17 诱导的微环境在 PSC 疾病中发挥抗纤维化作用。这一研究无疑为 PSC 或 Th17 相关疾病的研究与治疗提供了新的理论及数据支持。
研究外泌体的第一步，往往是外泌体的提取。外泌体的提取往往卡在纯度和得率两个问题，实验周期比较长，所以很多科研人会购买现货外泌体![]()
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市面上外泌体质量鱼龙混杂，有很多是只进行了第一步的体积降低，浓缩的「假外泌体」![]()
，尽管颗粒数标记的很高，数据漂亮，但是往往会让实验无法重复，前功尽弃![]()
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● 渠道：需要寻找正规、能提供完整生产线的生产厂家。可询问厂家是否接受参观，以进一步验证企业提供的实验室照片或资料的真实性。
● COA（Certificate of Analysis）：可要求厂家提供多批次质控文件数据证明产品质量；
● 报告：获取企业盖公章的报告，或者找第三方检测验证报告的专业性；
● 技术支持：可要求厂家提供技术支持，详细介绍流水线和产品特点；
● 及时止损：使用现货外泌体过程中若发现异常，及时停止使用。
正规的生产厂家往往具有成熟的大规模外泌体提取工艺，通过大规模提取工艺得到的外泌体，首先通过中空纤维柱浓缩把体积降低，再通过多级层析进行纯化，这个过程包含取样鉴定、分装保存、结果质检等多个步骤。各种指标检测合格后送到大家手中的才是货真价实的外泌体。
1）节省成本：大规模提取，同比试剂盒等方法提取节省人力成本，物力成本等 50% 以上，而且体积越大，成本优势越高；
2）提高效率：传统方法每个批次不会超过 300 mL，而大规模提取可以达数十升，一天内完成，以 10 L 为例，时间可以压缩 90% ，甚至更多；
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2 ）人源外泌体：MSC，NK 等细胞外泌体；
3 ）动物源外泌体：牛奶外泌体；
4 ）植物源外泌体：葡萄外泌体，姜黄外泌体；
参考文献：
[1] Liu H, Zhang X, Zhang M, Zhang S, Li J, Zhang Y, Wang Q, Cai JP, Cheng K, Wang S. Mesenchymal Stem Cell Derived Exosomes Repair Uterine Injury by Targeting Transforming Growth Factor-β Signaling. ACS Nano. 2024.
[2] Fu Y, Zhang YL, Liu RQ, Xu MM, Xie JL, Zhang XL, Xie GM, Han YT, Zhang XM, Zhang WT, Zhang J, Zhang J. Exosome lncRNA IFNG-AS1 derived from mesenchymal stem cells of human adipose ameliorates neurogenesis and ASD-like behavior in BTBR mice. J Nanobiotechnology. 2024.
[3] Chen W, Lin F, Feng X, Yao Q, Yu Y, Gao F, Zhou J, Pan Q, Wu J, Yang J, Yu J, Cao H, Li L. MSC-derived exosomes attenuate hepatic fibrosis in primary sclerosing cholangitis through inhibition of Th17 differentiation. Asian J Pharm Sci. 2024.
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