外泌體參與維持妊娠的相關研究進展

馬薇薇

（黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150000）

0 引言

外泌體(exosomes) 是來自于細胞外囊泡中的分子，它可以攜帶并轉移多種生物學信號，并且通過多種方式作用于相應的靶細胞，以在細胞之間傳遞信息。作為細胞間通訊新機制，外泌體在機體各項生理及病理過程均發揮重要作用。本文綜述外泌體在維持妊娠穩定狀態過程中所起的重要作用

1 外泌體的生物學特點

外泌體直徑為30～100 nm 的磷脂雙分子層膜性納米微型囊泡，由細胞產生，密度為 1.10～1.19 g/mL[1-2]，可以在組織微環境間傳遞信息，是細胞與細胞之間溝通的橋梁。事實上，自上個世紀40 年代起就已經有對細胞外囊泡的研究，外泌體的首次提出是由Johnstone 等第一個分離出內源性囊泡[3]。

目前有研究證實當細胞受到外刺激時，外泌體以質膜融合的方式釋放到細胞外空間。分子有效荷載通過轉運必需內體分選復合物（endosomal sorting complex required for transport，ESCRT）[4]填充至富含腔內囊泡的多囊泡體，并且以膜融合的方式將其釋放至胞外，此多囊泡體即為外泌體。

外泌體在電鏡下特征性的杯托狀外形[5]。外泌體可在體液中廣泛存在如外周血、乳汁、尿液、唾液、腹水和羊水等。其表面的蛋白為四跨膜蛋白(CD9、CD63、CD81、CD82)和熱休克蛋白 (HSP70)[6]。它攜帶的多種生物活性因子參與細胞間的信息交流與物質交換，在細胞間通訊、免疫調節、抗原提呈、腫瘤侵襲等多種生理、病理過程中都起到重要作用[7]。相關的研究表明在妊娠期間母體血漿中外泌體的濃度逐漸增加，在維持妊娠期間胎兒正常發育中發揮作用[8]。

2 外泌體參與維持妊娠穩定狀態的研究進展

2.1 胎盤外泌體

外泌體的發現更新了細胞間信息的傳遞途徑。妊娠期間，人的胎盤承擔胎兒和母體的主要聯系物的角色，通過臍帶和胎兒相連。胎盤細胞可以通過細胞外囊泡與母體組織溝通以調節其生物學特性[9]。有研究表明，在妊娠早期（6 周），就可在母體血循環中檢測到胎盤滋養細胞來源的外泌體，且其濃度隨孕周增加而增加。胎盤外泌體途徑代表了妊娠期間母體與胎兒之間溝通的另一方式，以促進母體對妊娠的適應性改變。

Ann-Christin Stenqvist 等人證實胎盤外泌體攜帶功能性Fas 配體和TRAIL 分子并在活化的免疫細胞中傳遞細胞凋亡，這一機制提示胎盤外泌體介導的胎兒免疫特權。細胞凋亡對于調節懷孕期間胎兒的免疫特權中起著至關重要的作用[10-11]。它可以使得妊娠期間人類胎盤和胎兒同種異體移植避開了有害的母體免疫攻擊，在子宮腔中享有免疫特權，從而得以維持妊娠的穩定狀態[12-13]。

他們研究了人類早期和足月胎盤中兩種生理相關的死亡信號，TNF 家族成員Fas 配體（FasL）和TRAIL 的表達及其體外凋亡活性。兩種分子均在細胞內表達，局限于合胞體滋養層（STB）的晚期內質室，在人胎盤STB 中，凋亡誘導分子fasl 和trail 被組成型轉錄，并在多泡體（MVB）膜和管腔內囊泡膜上表達為蛋白質，這些囊泡膜作為外泌體在細胞外空間釋放。FasL 和Trail 的蛋白表達嚴格局限于STB 的內質室，而頂端和基底部的合胞體營養母細胞膜完全沒有FasL 和Trail 表達。胎盤外泌體膜上富集FasL 和TRAIL，可以形成生物活性寡聚化分子，誘導死亡的信號傳導，以劑量依賴性方式觸發Jurkat T 細胞以及來自健康供體的活化外周血單核細胞（PBMC）的細胞凋亡[14]。

此研究結果表明人類早期和足月胎盤能夠分泌功能性FasL 和TRAIL，傳遞細胞凋亡，因此可能有助于保護胎兒胎盤免受活化的母體免疫細胞的影響。

2.2 胚胎外泌體

早期胚胎發生的一個主要方面一直受到廣泛關注，即胚泡內細胞團（inner cell mass,ICM）中的細胞在多大程度上與其周圍環境相互作用，從而形成正常發育的基本生理過程。已有研究發現，在胚胎早期發育過程中，胚胎的狀態會影響胚胎釋放外泌體。

Desrochers 等人證實，來源于ICM 的胚胎干細胞(embryonic stem, ES)釋放微囊泡(microvesicles, MVs)，激活滋養細胞信號通路，導致遷移增強。這是通過纖連蛋白和層粘連蛋白的相互作用完成的，纖連蛋白和層粘連蛋白是存在于胚胎干細胞細胞來源的微囊泡上的兩種細胞外基質蛋白，沿滋養細胞表面與整合蛋白相互作用。他們還證明在胚胎被移植到雌性小鼠的子宮后，將胚胎干細胞MVs 注射到囊胚中可以提高胚胎的植入率[15]。

胚胎可以通過分泌外泌體來調節自身的發育，從而我們可以推測外泌體在治療妊娠相關疾病應用方面的有潛在用途，可以促進胚胎的自然適應能力，以成功植入和建立妊娠。

2.3 蛻膜巨噬細胞外泌體

母胎界面的細胞大多由蛻膜免疫活性細胞、蛻膜基質細胞、腺上皮細胞以及胎兒來源的滋養細胞構成。滋養細胞正常發揮生物學功能是維持妊娠的關鍵, 外泌體影響滋養細胞的功能，滋養細胞侵襲能力不足會導致子癇前期等病理性妊娠。

應翔等人[16]的研究結果證實，蛻膜巨噬細胞的外泌體可被滋養細胞內吞，并發揮其相應的生物學活性。分離復發性流產患者（URSA）和正常早孕人工流產和的蛻膜巨噬細胞的外泌體，分別同滋養細胞HTR8/ Snveo 細胞共培養，結果發現同正常早孕人工流產蛻膜巨噬細胞外泌體組相比，URSA 患者細胞遷移數明顯下降，且其細胞的活力也有明顯下降。由此提示蛻膜巨噬細胞可通過外泌體調控滋養細胞 生物學行為，造成胚胎停止發育，參與URSA 的發生。

這為針對URSA 的巨噬細胞靶向治療提供了實驗依據， 然而，為了為URSA 早期診治提供更加有效的方法，我們對于外泌體調節滋養細胞的分子機制，我們期待會有更好的研究。

3 討論

近年來很多研究表明，與健康正常孕婦相比，非妊娠婦女的外周血循環中外泌體的釋放量可忽略不計。母胎免疫耐受失衡可引起母體對胎兒的免疫排斥，可能導致復發性流產、胎兒發育受限等病理性妊娠。外泌體可以攜帶多種生物活性分子，參與細胞間信息傳遞，并且其性質較為穩定，因此可以為大量敏感指標提供參考，從而協助病理妊娠的診斷。外泌體是近年來研究的前沿領域，我們期待對其在維持妊娠穩定中的作用會有更深層次的研究，為其在妊娠并發癥的診療中提供更好的依據。