不同细胞来源外泌体对眼表的作用研究进展.docx

? ? 不同细胞来源外泌体对眼表的作用研究进展 ? ? 康艺龄 综述 赵少贞 审校 天津医科大学眼科医院 天津医科大学眼视光学院 天津医科大学眼科研究所 国家眼耳鼻喉疾病临床医学研究中心天津市分中心 天津市视网膜功能和疾病重点实验室，天津 300384 外泌体是细胞分泌的膜性囊泡，膜上的突起是膜蛋白，与靶向结合有关，内容物主要是脂质、蛋白质和核酸[1]。探索不同细胞来源的外泌体功能和特点对不同疾病的诊断和治疗有研究价值。目前，对不同细胞分泌的外泌体作用于眼表疾病的认识还不全面，本文就不同细胞分泌外泌体的特点及其作用于眼表疾病的研究进行综述。 1 外泌体的生物学特点 细胞分泌体不仅含有可溶性蛋白，还含有胞外囊泡(extracellular vesicles，EVs)，如外泌体。细胞膜内陷形成胞内小泡，随后发育成早期内吞小体、晚期内吞小体，向内出芽形成多囊泡体，多囊泡体的腔内小泡被分选以供货物降解，或以外泌体的形式分泌到细胞外环境中[2]。由于没有完美的方法仅能分离外泌体，因此，在本综述中提到的术语EVs用于描述富含外泌体的囊泡。 2 不同细胞来源外泌体的特点与眼表疾病 几乎机体所有细胞均可产生外泌体，种类不同的细胞或处于不同状态下的细胞所释放的外泌体不同。与眼表疾病相关的常见外泌体的细胞来源有间充质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC)、调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)、未成熟树突状细胞(immature dendritic cell，imDC)、髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cell，MDSC)等。 2.1 MSC及其外泌体 眼表疾病的研究中，MSC来源的外泌体(mesenchymal stem cell derived exosome，MSC-exo)研究较多，特别是从骨髓、脂肪、脐带、角膜中分离出的MSC。MSC是起源于中胚层，具有多向分化、自我复制和抗炎、免疫调控等特点的多能干细胞，易于从多种易获得的组织中分离，可大规模体外培养，免疫原性低。MSC的性能因不同组织来源而异。骨髓来源的MSC(bone marrow derived MSC，BM-MSC)数量及其分化潜能随着年龄的增长而急剧下降，分离过程具有侵入性且受试者感受痛苦[3]。从获取难易程度来看，脂肪来源的MSC(adipose-derived stem cell，ADSC)比BM-MSC更有优势，因为皮下脂肪组织来源广泛，可方便、重复获取，分离过程简单且为微创[4]。与BM-MSC和ADSC相比，人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cell，hUC-MSC)具有培养时间更长、增生能力强、延迟衰老以及抗炎作用更强的特点[5]，其含量较高，增生和免疫调节能力强，且取材方便，无伦理、配型、排斥反应等问题。近年发现角膜也可分离出MSC。角膜中央分离的角膜基质来源的MSC(corneal stroma-derived mesenchymal stem-like cell，CSMSC)可表达MSC相关的表面标志物。CSMSC在体外可以分化为脂肪、骨和软骨，其基因表达谱更接近BM-MSC，而不是角膜缘上皮干细胞[6]。角膜缘基质的角膜基质干细胞(corneal stromal stem cell，CSSC)也表现出与MSC相似的特性，保持MSC标记阳性染色[7-8]。角膜上皮、角膜成纤维细胞也可分泌外泌体作用于眼表。大量的实验和临床研究表明，大部分MSC介导的有益效应归因于MSC-exo作用，MSC-exo的治疗潜力依赖于生物活性分子，包括脂质、蛋白质和微小RNA(microRNA，miRNA)。MSC-exo能有效抑制炎性M1巨噬细胞的效应功能，减轻DC的抗原提呈特性，抑制炎性CD4+Th1和Th17淋巴细胞的产生，诱导Treg、耐受性DC和交替激活的巨噬细胞扩增，有助于减轻持续的炎症反应[9]，并促进组织修复和再生。 2.1.1角膜损伤 当角膜受到热力、化学伤害、外伤等刺激时，角膜缘上皮干细胞分化为上皮细胞，并向角膜中央迁移恢复角膜透明性。角膜基质由细胞外基质和胶原组成，基质细胞位于细胞外基质中，胶原纤维的规则排列对维持角膜透明性有重要作用。残存的角膜基质细胞分化为角膜成纤维细胞或肌成纤维细胞，胶原纤维排列失去规则性，导致角膜瘢痕。 MSC促进组织修复的作用来源于产生外泌体的旁分泌途径而非直接转分化逐渐被认识到。不同来源的MSC-exo可促进角膜损伤修复。人角膜缘基质来源的MSC外泌体促进角膜上皮伤口愈合，与角膜中伤口愈合相关信号分子p-Akt的上调有关[10-11]。外泌体来源细胞所处的不同病理生理状态影响着其分泌