外泌体促进糖尿病溃疡创面愈合的meta分析

苏 欢，简华刚

(重庆医科大学附属第二医院急诊外科 400010)

随着人类生存寿命延长，慢性疾病的研究得到更多的关注，比如糖尿病及其并发症，10%～15%糖尿病患者承受着糖尿病溃疡引起的生理和心理压力[1]。健康皮肤的完整性对维持人体生理稳态起着至关重要的作用[2]。干细胞因自我更新能力在创面修复方面拥有独特优势，能调节炎症环境[3]，促进血管化的肉芽组织基质形成，抑制伤口愈合细胞凋亡[4]。越来越多研究证明干细胞是通过旁分泌机制发挥促进创面愈合作用[5-6]。外泌体富含来源细胞的蛋白质、脂质、受体、核酸等，与细胞具有相同的拓扑结构，可转运功能性miRNA至靶细胞介导细胞间通讯[7]，还可以激活伤口愈合过程中的重要信号级联通路[8]，增强细胞因子、生长因子等相关基因表达，抑制氧化应激反应及炎性因子表达，改善细胞衰老，增强伤口愈合相关细胞增殖迁移[9-10]，在各个阶段均能发挥优势[11]。

本文旨在研究外泌体对糖尿病溃疡愈合的有效性，但目前相关研究主要处于动物实验阶段，暂无临床试验，故纳入外泌体应用于动物模型糖尿病溃疡的随机对照试验(RCTs)进行meta分析，拟为临床治疗糖尿病溃疡提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 纳入及排除标准

纳入所有关于外泌体促进糖尿病溃疡创面愈合的 RCTs，语种不限。纳入标准：(1)皮肤创面；(2)动物实验，种属、性别及年龄不限。排除标准：(1)干预措施不符合；(2)非随机对照试验；(3)重复发表；(4)原始数据不足，无法纳入评价的文献；(5)可提取数据不足以统计；(6)非皮肤创面。

1.2 干预措施及结局指标

实验组采取外泌体应用于糖尿病动物模型，过程中干预方式、治疗时间、剂量、载体、创面大小、注射间距等不限。对照组采取PBS缓冲液或生理盐水或空白对照等。结局指标：(1)创面愈合率；(2)新生血管密度；(3)胶原纤维沉积百分比；(4)再上皮化情况；(5)创面瘢痕情况。

1.3 检索策略

检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library、知网、CBM、万方、维普等数据库，检索时间为建库至2021年2月。

以主题词、自由词结合进行检索；英文检索词包括：“exosomes”and“diabetic” or“diabetes”and“foot”or“feet”or “ulcer”or“wound”；中文检索词包括“外泌体”“糖尿病溃疡”“糖尿病伤口”“糖尿病创面”“糖尿病足”“足溃疡”“糖尿病坏疽”。

1.4 检索文献的筛选和资料提取

两名评价者按照既定标准进行文献检索、筛选、数据提取，如遇分歧由第三方评定。提取的资料包括：纳入研究的标题、发表时间、第一作者、样本量、干预措施、研究动物模型及初始创面、结局指标。

1.5 文献质量评价

纳入研究的质量采用 Cochrane 手册针对 RCTs 的偏倚风险进行评估。

1.6 统计学处理

采用系统评价软件Rev Man 5.3进行分析。以标准化均数差(SMD)及 95%可信区间(95%CI)为效应指标，根据异质性结果选择随机效应模型或固定效应模型，如Q检验和I2检验提示各研究间存在较大的异质性，采用亚组分析探讨异质性来源。漏斗图用于检测发表偏倚。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 文献检索结果

共检索出253篇相关文献，其中中文 46 篇，英文 207篇，剔除重复文献后共140篇，初步阅读题目和摘要剩余 49篇，阅读全文最终纳入10篇文献[12-21]。其中中文3篇，英文7篇，总样本量207只，文献检索流程见图1。纳入文献基本特征见表1，偏倚风险评价见表2。

表1 纳入研究的基本特征

表2 纳入研究的偏倚风险评价

图1 文献检索流程

2.2 结果分析

2.2.1创面愈合率

6项研究[12-17]报道了第7天创面愈合率的情况，各研究间具有异质性(P<0.10,I2>50%)，采用随机效应模型。meta 分析结果显示：实验组在实验进程的第 7 天创面愈合得更快(SMD=8.33,95%CI:5.58～11.09，P<0.001)，见图2。

图2 实验组与对照组第7天创面愈合率的meta分析

5项研究[12-14,17-18]报道了第14天创面愈合率的情况，各研究间具有异质性(P<0.10,I2>50%)，采用随机效应模型。meta 分析结果显示：实验组在第14天创面愈合得更快(SMD=3.97,95%CI：2.44～5.49，P<0.001),见图3。

图3 实验组与对照组第14天创面愈合率的meta分析

2.2.2创面组织情况

5项研究[13-14,16-17,19]报道了2周后创面新生血管的情况，各研究间具有同质性(P>0.10,I2<50%)，采用固定效应模型。meta分析结果显示：实验组创伤部位新生血管密度比对照组高(SMD=7.60,95%CI：4.96～10.24，P<0.001),见图4。

图4 实验组与对照组2周后新生血管数的meta分析

3项研究[13-14,16]报道了第14天胶原纤维沉积的情况，各研究间具有异质性(P<0.10,I2>50%)，采用随机效应模型。meta 分析结果显示：实验组创面胶原纤维沉积百分比高于对照组(SMD=6.98，95%CI:1.41～12.56，P=0.010),见图5。

图5 实验组与对照组第 14 天创面胶原纤维沉积百分比的meta分析

4项研究[13-14,17,20]报道了再上皮化的情况，各研究间具有异质性(P<0.10,I2>50%)，采用随机效应模型。meta 分析结果显示：实验组创面愈合过程中再上皮化程度高于对照组(SMD=16.81，95%CI：1.81～31.80，P=0.030),见图6。

图6 实验组与对照组创面再上皮化情况的meta分析

2项研究[17,21]报道了瘢痕形成的情况,各研究间具有同质性(P>0.10,I2<50%)，采用固定效应模型。Meta分析结果显示：实验组创面愈合过程中瘢痕形成低于对照组(SMD=-3.41,95%CI：-5.21～-1.60，P<0.001),见图7。

图7 实验组与对照组创面瘢痕情况的meta分析

2.3 发表偏倚

以第7 天创面愈合率为指标进行发表偏倚的分析，结果显示呈非对称性分布，表明纳入研究存在潜在发表偏倚，见图8。

图8 纳入文献的漏斗图分析

2.4 亚组分析

meta分析显示各研究间存在一定异质性，考虑纳入研究间外泌体来源及干预方式存在差异，以创面愈合率为指标进行亚组分析进一步探索异质性来源。

以第14天创面愈合率为指标的亚组分析显示内皮组细胞外泌体(组1)无明显异质性(I2=0，P=0.48)，脂肪干细胞外泌体(组2)无明显异质性(I2=0，P=0.32)，合并后亚组存在异质性(I2=99%，P<0.01)。第7天创面愈合率的亚组分析显示组1、组2研究无明显异质性(I2=50%，P=0.16;I2=0，P=0.89)，牙龈和骨髓间充质干细胞外泌体组间存在异质性(I2=86%，P<0.01)，合并后各亚组间存在异质性(I2=70%，P=0.04)。

第7天创面愈合率指标中，局部注射外泌体组有异质性(I2=79%，P<0.01)，外泌体覆盖创面组无明显异质性(I2=0，P=0.34)，合并后异质性无明显升高(I2=74%，P<0.01)。第14天创面愈合率同理分析，局部注射外泌体组无异质性(I2=0，P=0.86)，外泌体覆盖创面组有异质性(I2=58%，P=0.09)，合并进行亚组差异性检验显示有异质性(I2=63.2%，P=0.10)。

3 讨 论

外泌体生物发生是一种蛋白质质量控制机制，从质膜和核内体膜出芽产生并释放，参与包括发育、免疫、退行性疾病等相关通路，正被开发为多种疾病模型的诊疗手段[22-23]。本文主要探讨外泌体在皮肤创面愈合方面的作用。大多数情况创面能正常愈合，但合并某些易感因素时未经过有序、及时的修复而形成慢性创面[3]，促炎因子、蛋白酶、活性氧及衰老细胞水平升高。目前糖尿病创面治疗效果不尽人意，严重降低生活质量[5]。研究证明外泌体是一种理想的治疗手段，拥有与干细胞相同或更强的组织修复效果。

本meta分析结果显示：与对照组相比，实验组应用外泌体后，糖尿病溃疡创面在第 7、 14 天均表现出更高的创面愈合率，并且在创伤部位新生血管密度增高，说明外泌体可以促进血管形成，改善局部组织血流及氧供，从而促进糖尿病溃疡肉芽组织生长，加速创面修复；在促进上皮新生、增加胶原纤维沉积方面，外泌体被证明是有效的；同时，本meta分析表明了外泌体在减少瘢痕形成方面也有一定作用。与对照组相比，外泌体治疗可增加第11、21天糖尿病溃疡愈合率(SMD=28.52,95%CI：11.54～45.50，P=0.001；SMD=27.35,95%CI：19.91～34.79，P<0.001)，但因描述上述两个指标的研究仅有两篇，故未将森林图列出。

杨荣华等[15]证明，外泌体实验组的创面组织促炎因子 TNF-α、IL-1β 表达减少，抗炎因子 IL-10 表达较高；外泌体处理的创面伤后血管密度增加[20,24]，神经纤维密度增加[24]，提示外泌体可能促进周围神经系统的再生；SHI等[14]同样也证明外泌体可促进血管生成和神经元生长，进而优化糖尿病溃疡愈合进程。但当前研究描述炎性因子、神经纤维的文献数目较少，且原始数据文献中未列出，故未纳入结局指标。

meta分析显示各研究间存在一定异质性，故进行亚组分析进一步探索异质性来源。亚组分析结果显示外泌体可以提高创面愈合率，异质性可能来源于外泌体种类差异。不同类别细胞组及合并各亚组后异质性升高，外泌体种类差异有很大可能为异质性来源。以干预方式进行亚组分析的异质性结果不具有稳定性，干预方式不一定是异质性的来源。

本系统评价及外泌体应用存在一定局限性：(1)纳入文献数据较少；(2)纳入研究样本量较小；(3)研究选择外泌体的种属、剂量、干预方式等不一致，且各研究测量和统计方法存在差别，可能是此meta分析异质性的来源；亚组分析提示外泌体种类可能是异质性来源，但仍不能排除及明确其他异质性来源，需要更大的样本量来证实；(4)部分纳入研究质量不高，未对序列产生、分配隐藏进行描述，可能存在选择偏倚；未对研究者、评价者是否采用盲法进行描述，可能存在实施偏倚；(5)外泌体实验模型为糖尿病鼠，得出的实验结论因物种的差别是否适合应用于临床需谨慎看待。

综上所述，本系统评价结果表明外泌体可以促进糖尿病溃疡创面愈合，提高创面愈合率，改善局部血供及肉芽组织生长。但由于样本量少，纳入文献质量不高，可能影响评价的结果；关于使用外泌体的种类、剂量、给药途径等标准化流程及如何应用于临床试验值得进一步研究验证，未来期待更大规模、多中心、严标准的随机对照试验。