外泌体在系统性硬化症中的研究进展

吴伟泳，庞学丰，李玉玲，黄政治，林菊，陈小琼，马静，郑中英，沈小榆

(1.广西中医药大学，广西 南宁 530000；2.广西中医药大学附属瑞康医院，广西 南宁 530000)

0 引言

系统性硬化症(systemic sclerosis,SSc)是一种较为罕见的异质性自身免疫病，目前病因尚未明确，其主要特征是皮肤和器官纤维化，以及血管损伤和特定自身抗体的出现[1,2]。一项有关SSc 流行病学荟萃分析认为每年约有23/100 万的人受到系统性硬化症的影响，总体男女患病比超过1:3[3]，英国流行病学资料显示该病诊断的平均年龄约为59.1 岁[4]。早在1980 年，美国风湿病学会(ACR)就根据皮肤受累程度将SSc 分为两类：弥漫性系统性硬化症和局限性系统性硬化症[5]。但如今有关该病的确切起源、发病机理和疾病演变等仍不清晰，因此治疗上的目标主要为减少特定器官的受累及并发症，然而，现阶段还没有一种有效医疗手段被证明可以改变整个疾病的进展[6]。

外泌体来自于多种类型细胞(如免疫细胞、心血管细胞、干细胞等)释放的纳米级别的囊泡，介导了多种生理或病理反应过程，如抗原呈递、RNA 转运、组织修复等，外泌体中包含有特异性蛋白质和核酸等生物分子，通过呈递生物分子作用于靶细胞，从而起到细胞间信号传递的作用[7,8]。有研究表明mirna 和蛋白质是选择性地包装在不同生理和病理条件的外泌体中[9]。

外泌体在SSc 发病机制相关的免疫、血管病变及纤维化等过程中起着重要的作用。本文将简要阐释外泌体与SSc 三个主要病理特征的联系，以及在SSc 的辅助诊断及治疗中的潜在应用。

1 外泌体与免疫系统

细胞外囊泡根据大小可分为三个亚类，外泌体属于范围在10-100nm 的一类，因其自身具有免疫调节潜力，而成为自身免疫性疾病发病机制的重要因素[10]。研究发现在SSc 患者的皮肤中存在大量免疫细胞的浸润(如T 淋巴细胞、B 淋巴细胞和巨噬细胞等)[11]。Krasimirova 等发现SSc 患者中的Th17 和CD4 +细胞百分比的变化是SSc 发病的重要参考指标[12]。有关T 淋巴细胞和B 淋巴细胞对SSc 作用的研究表明，它们具有协同诱导组织纤维化的功能[13]。而且B 淋巴细胞被认为参与了自身抗体的产生，目前虽然缺乏直接证据证明自身抗体与SSc 之间的因果关系，但在临床上，自身抗体是作为评估和协助诊断SSc的重要指标之一[14]。B 淋巴细胞作为能产生外泌体的免疫细胞，是通过外泌体激活CD4 + T 细胞，从而介导抗原呈递的过程[15]。

2 外泌体与血管病变

有研究认为受损的血管内皮细胞和血管周细胞可能会分化出成纤维细胞，成纤维细胞具有导致组织纤维化和胶原蛋白堆积的作用，是血管病变促进SSc 纤维化的机理[16]。大量文献提示外泌体在血管生成与重建中扮演着重要的角色[17]。Nakamura 等通过研究表明SSc 的血管异常可能是由于外泌体从皮肤组织转移到血流中而引起血清的外泌体水平降低导致[18]。肺动脉高压是SSc 的常见并发症，引起该病的重要病理基础是肺血管的重构[19]。有文章报道了肺微血管内皮细胞和血管平滑肌细胞之间存在着外泌体的交换，从而导致肺动脉高压[20]。有研究通过动物实验发现肺血管平滑肌细胞释放的外泌体富含miR-143，并且通过被肺微血管内皮细胞吸收而诱导了血管的增殖和转移，采取遗传消融和药品抑制等手段消除miR-143 后可阻止肺动脉高压的发生[21]。

3 外泌体与纤维化

纤维化是SSc 的临床特征之一，也是该病死亡的主要原因。外泌体是纤维化信号的载体，可通过传递抑制纤维化或炎症的信号来调节纤维化进程，是纤维化疾病的潜在生物标记物，而来自骨髓干细胞的外泌体则被认为可应用于纤维化疾病的治疗[22]。在实验室研究中发现SSc 患者的血清外泌体含有miRNA，可在体外靶标的正常成纤维细胞中诱导出纤维化表型，提示SSc 的纤维化与外泌体排泄miRNA 有关[23]。相关报道表明TGF -β/ SMAD 通路是SSc 纤维化病程中是主要的信号通道之一[24]。研究发现脐带来源的间充质干细胞的外泌体内含多种小分子核糖核酸(miR-21、miR-23a、miR-125-b)，可作用于TGF -β/ SMAD2 信号通道从而抑制纤维肌蛋白的表达和胶原蛋白的堆积[25]。

4 外泌体在SSc 诊治中的潜在应用

Guiducci 等通过对37 例SSc 患者和15 例健康受试者的血清进行分析，发现SSc 患者中的外泌体总数较正常人增高，且来自血小板、单核细胞及T 淋巴细胞的外泌体是显著增加的，提示这些类型的细胞可能参与了SSc 的发病，是潜在的SSc 早期诊断标记物或治疗靶点[26]。Yan Q 等通过小鼠试验发现SSc 患者的受损皮肤组织中存在着miR-155 的高水平表达，因此研究认为可通过沉默miR-155 抑制胶原蛋白合成功能及纤维化相关信号通道(即Wnt /β-catenin 通道和Akt 通道)的表达，存在着治疗真皮纤维化的潜力[27]。研究发现加入SSc 患者血清刺激的成纤维细胞和内皮细胞中存在着miR-21、miR-31 等的过度表达，提示miR-21、miR-31 等在SSc 发病机制中是重要的信号传递物质[28,29]。Kozlova 通过将来自SSc 患者的全皮活检标本中的miR-125b 敲碎后，发现皮肤成纤维细胞的增殖受到了抑制，认为其代偿性抗纤维化机制可能是潜在的新型治疗选择[30]。有学者发现miR-21 可影响SSc 患者皮肤成纤维细胞中的两个凋亡基因即Bcl-2 和Bax 的功能，从而促进了SSc 成纤维细胞的凋亡。提示我们可通过抑制SSc 患者外泌体分泌的miR-21 进行针对性的药物定点治疗[31]。

5 总结

近年来有关系统性硬化症的病因、诊断和治疗等方面的认识有了较大的发展，但系统性硬化症作为一种多系统受累的自身免疫性疾病，目前仍然缺乏一种有效的生物标志物来跟踪疾病的进展或辅助治疗。外泌体因其自身有传输信息的功能及特点，已成为早期预测SSc 及其病程发展的潜在物质。相关文章表明外泌体具有以下特性：(1)易于从人体体液分离出来，可在-20℃的长期储存下保持稳定；(2)在体内存活的半衰期相对较长；(3)其具有保护自身包含的活性成分物质不被酶降解的能力；(4)具有可修改功能，能满足特殊治疗方案的需求[32]。因此，外泌体作为一个引人入胜的研究领域，值得进一步探究。综上所述，外泌体在SSc 的发病机制及治疗上具有巨大潜能，但目前有关外泌体的基础和应用研究仍处于早期阶段，且在SSc 上的各项研究仍然不足，有关其在SSc 上的具体靶点及作用机理尚未阐明，希翼未来在外泌体与SSc 的研究中能进一步探究外泌体是如何具体调控SSc 的发病及预后。