外泌体雾化疗法是一种新兴的治疗手段，它借助雾化技术将含有外泌体的制剂转化为微小的气溶胶颗粒，使其能够通过呼吸道进入人体。
外泌体作为细胞分泌的微小囊泡，内部蕴含丰富的生物活性分子，如蛋白质、核酸（mRNA、miRNA 等）以及脂质等。在雾化疗法中，经过特殊制备和处理的外泌体制剂被雾化设备转化为直径通常在 1 - 5 微米的气溶胶颗粒。这些微小颗粒能够随着患者的呼吸，顺利通过口腔、咽喉，深入抵达肺部的各级支气管和肺泡。一旦到达靶组织，外泌体就可以与周围细胞进行相互作用。通过与细胞表面受体结合或者被细胞摄取等方式，外泌体将其所携带的生物活性物质传递给靶细胞，进而调节细胞的功能和行为，发挥治疗作用 。
传统的静脉和口服给药方式需要较大的剂量，限制了药物应用的扩大。外泌体吸入给药在雾化前后能够保持高度的稳定性，且仅需较小的药物剂量，突破了传统药物雾化给药的局限性，在肺部多种疾病的治疗中具有巨大的优势。
雾化吸入外泌体的优势
传统治疗药物生产成本高、开发速度慢、不易优化，传统静脉注射方式需要的药物剂量较大，导致药物应用受到限制。
雾化吸入是外泌体等纳米药物的一种新型给药方式，具有非侵入性、操作简便等特点，大大减轻了医护压力，节省了医疗资源。
外泌体经雾化吸入后被肺上皮和呼吸道黏膜吸收，由于表面积大，外泌体迅速进入血液循环。吸入给药避免了口服给药的首过效应，是治疗肺部疾病的极佳方式。
雾化后的外泌体可以到达肺部细微结构，如细小的支气管和肺泡，将活性分子直达靶点，局部药物富集浓度增加，治疗效果显著，用药量仅为口服药物的十分之一、注射药物的三十分之一，且副作用更少。
对于吸入给药，基于外泌体的药物递送系统通过雾化器转化为分散的雾状或气溶胶颗粒，在雾化器高压和力输出的作用下，在给药过程中保持包封药物的结构完整性和生物活性，并有效地沉积在肺部。
外泌体作为脂质膜囊泡，具有吸入药物递送所需的耐高压、结构稳定、分子量小等生物物理特性，使其成为雾化吸入有前途的药物递送平台。
图1 MSC（间充质干细胞）衍生外泌体的雾化处理示意图。
雾化吸入外泌体应用
雾化吸入疗法与口服、肌肉注射和静脉注射等给药方式相比，具有起效快、疗效好、全身不良反应少、操作简便等优点，药物直接作用于靶器官，已被广泛用于治疗呼吸系统疾病。
雾化吸入外泌体已显示出对支气管炎、喉炎、肺炎和其他呼吸道炎症疾病的良好治疗潜力。
例如，患有肺纤维化模型的小鼠在吸入源自肺干细胞的外泌体后，受损的肺纤维化组织减少，肺部炎症减轻。由于外泌体携带调节肺部炎症和纤维化途径的细胞因子和miRNA，因此雾化吸入外泌体使治疗效果成为可能。还观察到，雾化吸入MSC衍生的外泌体可以降低肺部炎症水平并显著提高细菌性肺损伤小鼠模型的生存率。
图 2 雾化吸入 LSC 分泌的外泌体和可溶性因子可调节大鼠肺泡修复和纤维化。（Dinh，2020 年）
鼻腔喷雾剂外泌体可治疗阿尔茨海默病
2024年11月，美国德克萨斯农工大学医学院研究人员的一项研究表明，一种新疗法可能会将阿尔茨海默病的进展延缓数年。这项研究发表在《细胞外囊泡杂志》上，旨在探索阿尔茨海默病的治疗方案。
研究人员利用鼻腔喷雾剂非侵入性地针对引起慢性神经炎症的细胞，发现大脑炎症减少，斑块和蛋白质的积聚减少，而这被认为与大脑神经元的逐渐丧失（阿尔茨海默氏症的特征）有关。
研究结果表明，
鼻腔喷雾剂方式
摄入神经干细胞衍生的细胞外囊泡可显著改变小胶质细胞的基因表达，减少多种有害的促炎蛋白，而不会影响小胶质细胞继续清除与阿尔茨海默病相关的蛋白质积累的能力。
总之，气雾剂药物输送是一种传统的方法，用于产生医用气雾剂将药物输送到肺部。雾化技术随着时间的推移而发展，雾化器在医院和家中常规使用。通过雾化器，外泌体可以直接沉积到呼吸道中，这使得这种方式成为一种有吸引力的选择。雾化器技术的进步提供了优化的吸入模式和高药物输送效率。
参考文献：
1.Chu, M.; et al. Nebulization therapy with umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes for COVID-19 pneumonia. Stem Cell Rev Rep. 2022, 18(6): 2152-2163.
2.Dinh, P.C.; et al. Inhalation of lung spheroid cell secretome and exosomes promotes lung repair in pulmonary fibrosis. Nat Commun. 2020, 11(1): 1064.
3.Wang, Z.; et al. Exosomes decorated with a recombinant SARS-CoV-2 receptor-binding domain as an inhalable COVID-19 vaccine. Nat Biomed Eng. 2022, 6(7): 791-805.
