外泌体在中医药研究中的应用进展

高忠林 白程菲 张晓凤 史 亮 程小红

1.陕西中医药大学第一临床医学院，陕西咸阳 712000；2.陕西省中医医院肾病二科，陕西西安 710000

中医药是指在祖国传统中医理论的指导下，运用辨证论治理论，治疗疾病的手段和方法。其在代谢组学方面具有多成分、多靶点、整体调节独特的作用，但是具体的作用机制尚未阐明。外泌体的发现对于论证中医药的作用机制及为新型中医药提取物和中药新药的研发提供了强大的契机。外泌体是多种细胞和组织分泌的纳米级盘状膜性囊泡，具有稳定性、生物相容性、通透性等生物特性[1-3]，这是研究外泌体在中医药应用进展的重要理论基础。

1 外泌体的概述

外泌体是由一些特异的蛋白、传递遗传通讯信息的核酸和各种小分子的脂质构成。其结构具有特异性和生物活性，可以将细胞核产生的遗传信息[主要是微RNA（microRNA，miRNA）]通过各种蛋白质和脂质载体运输到靶细胞，从而达到细胞间通讯信息交流的作用。由于一切真核生物细胞都能分泌外泌体，近乎全部生命体的体液中都含有外泌体[3]。由此可见，外泌体在中医药研究中的应用前景广阔。

1.1 外泌体的产生机制

首先，生物体的细胞膜内陷形成内体，然后，内体再形成多泡体，最后，多泡体与细胞膜融合，多泡体中的颗粒释放到细胞外，进而形成外泌体。

1.2 外泌体的作用及其机制

外泌体的作用主要是免疫应答、细胞迁移和细胞分化。免疫应答的机制是树突细胞摄入抗原后，经加工处理，递呈给B 和T 淋巴细胞，产生相应的运动因子，提升机体的免疫力；细胞迁移的机制尚未阐明清楚，目前认为其与质膜分裂，释放多囊泡内体，动员细胞外围对接，参与细胞表面融合有关；细胞分化主要利用外泌体miRNA 的分泌对各相关通路产生调节和控制功能[4-6]。

2 外泌体在中医药研究中的应用

外泌体介导的高体内稳定性和强生物相容性的细胞通讯作用具有物质承载和靶向定向能力[7]，符合中医“整体观念”的理论特色。此外，中草药中的外泌体在治疗疾病方面也产生了重要的作用，高文静等[8]通过总结中草药中外泌体的相关文献发现，中草药中的外泌体miRNA 跨界调控其他物种基因，发挥了防纤维化、抗病毒、消炎、抑癌的作用。本文主要就外泌体在中医心血管疾病、肝脏疾病、肺脏系统疾病及肿瘤系统疾病的研究应用进展进行综述。

2.1 外泌体在中医心血管疾病中的应用

外泌体在中医心血管疾病中的应用主要体现于诊断中医心血管疾病、中草药及经方治疗心脑血管疾病两个方面。

“心主身之血脉”，血液中的外泌体在心血管疾病的诊断方面有重要意义，Zamani 等[9]认为，从血液中分离出来的外泌体miRNA 与心肌细胞相关。其已经成为了心血管疾病新颖的诊断和预后的生物标志物。可见，血液中的外泌体在评估血管的生物学功能、致病和治疗过程产生了重要作用[10]。另外王晓景等[11]发现冠心病的瘀血证相关联基因，血管紧张素转换酶基因、G 蛋白β 亚基825TT 基因、凝血因子Ⅶ基因和胆固醇运输蛋白基因均与血液中外泌体有关。这为外泌体诊断中医心血管疾病瘀血证型提供了理论依据。

姜黄具有活血行气、化瘀通络的功效，多用于心脉瘀阻及风湿痹阻证。Sun 等[12]通过脂多糖诱导败血性休克小鼠模型实验发现，外周血循环的髓样细胞吸收姜黄素复合物中的外泌体后，通过诱导这些单核细胞凋亡，提高了姜黄素体外稳定性，增加了体内生物利用度。其为外泌体在中草药治疗心脑血管疾病中的应用提供了实验依据。另外，经方中的外泌体在治疗中医心血管疾病方面也发挥了独特的优势。通心络胶囊具有益气通络、活血止痛的功效，常用于治疗胸痹心痛病的心气不足、瘀血阻络证。Chen 等[13]通过激活p70s6k1 通路来保护人心肌细胞实验，发现通心络胶囊能通过肥厚性梗阻型心肌病来源的外泌体激活再灌注损伤激酶通路miR-128-3p/p70s6k1，对心肌细胞的凋亡产生直接抑制作用，干预心脏微血管内皮细胞的缺氧、复氧损伤过程。清代著名医家王清任创立的补阳还五汤广泛应用于中风恢复期的气虚络瘀证。Yang 等[14]通过经补阳还五汤处理的外泌体结扎大鼠脑血管实验发现以补阳还五汤为载体的外泌体通过调节miRNAs，加快缺血区脑血管生成，缓解了大脑缺血症状。此外，Ruan 等[15]通过经速效救心丸处理的小鼠心肌细胞外泌体实验发现常用于治疗心脏危证的中成药速效救心丸，可调控心肌间充质干细胞衍生的外泌体，使受体心肌细胞的结构遗传染色质重构，加快心肌细胞繁殖。从以上实验可知，外泌体在经方治疗心脑血管疾病的应用方面具有重要意义。

2.2 外泌体在中医肝脏疾病中的应用

外泌体在中医肝脏疾病中的应用主要体现在外泌体反映中医肝脏疾病发病机制及中医药治疗肝脏疾病两个方面。

“肝主疏泄”，畅达周身气机，肝脏分泌的外泌体能够反映一身的气机的通畅程度。He 等[16]通过分离并鉴定来自HepG2 细胞的外泌体实验证实肝癌细胞所分泌的外泌体通过长链非编码RNA Linc-ROR 转移至人正常肝细胞中，影响受体细胞。吴俊成等[17]认为，外泌体是肝癌细胞与靶细胞交流的关键路径，通过提高肝癌细胞的增殖、转移和浸润能力，最终调节肿瘤微环境。可见外泌体与中医肝脏疾病发病机制和疾病整体环境密切有关。

陈建杰教授认为肝病的病机以肝胆郁热为主，而该病机又多由气机郁滞进展所致[18]，故中医肝脏疾病的根本治疗大法是疏肝理气。莪术具有行气破血、消癥止痛的功效，常用于癥积瘕聚之重症，临床多用于治疗各种肿瘤疾病。袁鹏等[19]认为从莪术中提取的β-榄香烯，通过外泌体作用于肝癌细胞，减慢肿瘤细胞的增殖，改变肿瘤细胞的多药耐药性。这为外泌体在中医药治疗肝脏疾病中的应用提供了更多中西医结合的理论依据。

2.3 外泌体在中医肺脏疾病中的应用

外泌体在中医肺脏疾病中的应用主要围绕着其对中医肺脏疾病的作用和名医验方及中草药在中医肺脏中的应用两个方面。

“诸气者，皆属于肺”。肺主气，司呼吸，肺脏是人体与自然界进行气体转换的场所，外界的清气通过肺脏的宣发肃降布散全身，体内代谢废气通过肺脏排出，达到机体内外气体转换的目的，故外泌体在中医肺脏疾病中的作用部位在肺。刘芬等[20]通过提取iPSCMSC 来源的外泌体刺激脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）肺泡巨噬细胞实验，证明iPSC-MSC 来源的外泌体通过LPS 诱导肺泡巨噬细胞分泌炎症因子，干扰白细胞介素-1β、白细胞介素-6 和肿瘤坏死因子-α 的释放，阻碍炎症因子的生成。柯诗文等[21]认为来源于间充质干细胞的外泌体具有抗肺内细胞损伤及消炎、维持免疫平衡等作用。通过以上实验和文献研究发现外泌体对中医肺脏疾病中作用主要是抗炎，提升机体免疫力。

国医大师洪广祥教授根据“治肺不远温法”的中医理论创立了温肺化纤汤。兰智慧等[22]通过分离培养小鼠PMSCs 具备间充质干细胞的细胞实验证实该方明显加快肺间充质干细胞增长繁殖，可产生治疗作用。另外，外泌体在中草药治疗肺脏疾中也发挥了重要作用。雷公藤具有祛风宣痹、清热除湿、活血消肿的功效。多用于风湿热痹，而在肺病领域中的应用少有涉及。而徐央丽[23]认为负载雷公藤红素的外泌体可以降低药物本身毒性与免疫反应，提升肺系疾病的临床治疗效果。名医验方及中草药中的外泌体既提升了肺脏的防御能力，也为中药新药治疗肺脏疾病提供了新思路。

2.4 外泌体在中医肿瘤疾病中的应用

外泌体在中医肿瘤疾病中的应用归纳为外泌体诊断中医肿瘤疾病和中草药及抗癌专方治疗中医肿瘤疾病两个方面。

祖国医学中并无肿瘤的病名，历代医家多将其归纳为“积聚“症瘕”“癌病”等范畴，病理因素主要是气、血、痰、瘀、毒、虚，黄姗等[24]认为社会环境和自然气候的异常变动使人类的身心适应能力下降，内外环境失衡就会发病。其病程主要分为初中末三期，初期邪实占主要方面，中期邪实兼正虚，末期正虚邪实为主要表现。初期邪气的病位为清浅，此时为诊疗的最优时机。Chen 等[25]通过鉴定结直肠癌外泌体miRNA 基因谱证实外泌体中的小泡可能是全部癌症类型的诊断性生物标志物。因其较其他体液活检含量丰富、标本特异性强、稳定性高等优点而被大范围地应用于各种肿瘤体液活检研究[26]。外泌体对于肿瘤疾病的早期诊断发挥了不可替代的作用。

外泌体不仅可以用于中医肿瘤疾病的诊断，而且某些中医药也通过外泌体发挥治疗肿瘤的作用。谢岩等[27]认为外泌体作为药物载体，通过基因修饰治疗肿瘤。熟地黄具有滋养阴血、填精益髓之效，适用于大病体弱，精血不足之证。梓醇为熟地黄中提取的环烯醚萜类化合物，Zhang 等[28]通过提取低血清培养的SH-SY5Y 细胞外泌体实验发现梓醇运用外泌体路径将营养成分运送到神经细胞，发挥抑制神经母细胞瘤增殖作用。紫草具有清血分之热和化瘀消癥的功效，广泛用于各种肿瘤疾病治疗，然而其作用机制尚未阐明。外泌体的发现则弥补了这一不足，Wei 等[29]通过检测紫草素处理的乳腺癌细胞系外泌体释放，发现其可通过减弱抑制外泌体分泌来阻止乳腺癌细胞的生长。此外，抗癌专方对于治疗肿瘤也发挥了重要的作用，刘佳琴等[30]通过健脾消癌方灌胃SD 大鼠实验发现本方可通过结肠癌外泌体诱导正常人胚肺成纤维细胞的活化能力，发挥了抑制结肠癌肺转移的作用。中草药及抗癌专方中的外泌体为治疗中医肿瘤疾病的应用提供了新方法。

3 外泌体在中医药研究中的发展方向

1983 年于绵羊网织红细胞中首次发现外泌体，但认为其是细胞代谢产物故未能得到重视。2013 年因发现细胞内部囊泡运输调控机制，将诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯·E.罗斯曼、兰迪·W.谢克曼和德国科学家托马斯·C.苏德霍夫，外泌体研究自此才受到人们的重视。近年来，外泌体在中医药研究中取得了很大的发展，但是其研究领域仍然不够全面、深入，外泌体在泌尿系统疾病研究中的应用较少涉及。今后，应加强外泌体在该领域研究，开展外泌体作为中药传递递质和细胞通讯中的研究，有可能开辟外泌体中医药研究的崭新局面，有望在中医药治疗难治性疾病和重大疑难疾病中发挥重要作用。