外泌體在系統性硬化癥中的研究進展

吳偉泳，龐學豐，李玉玲，黃政治，林菊，陳小瓊，馬靜，鄭中英，沈小榆

(1.廣西中醫藥大學，廣西 南寧 530000；2.廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院，廣西 南寧 530000)

0 引言

系統性硬化癥(systemic sclerosis,SSc)是一種較為罕見的異質性自身免疫病，目前病因尚未明確，其主要特征是皮膚和器官纖維化，以及血管損傷和特定自身抗體的出現[1,2]。一項有關SSc 流行病學薈萃分析認為每年約有23/100 萬的人受到系統性硬化癥的影響，總體男女患病比超過1:3[3]，英國流行病學資料顯示該病診斷的平均年齡約為59.1 歲[4]。早在1980 年，美國風濕病學會(ACR)就根據皮膚受累程度將SSc 分為兩類：彌漫性系統性硬化癥和局限性系統性硬化癥[5]。但如今有關該病的確切起源、發病機理和疾病演變等仍不清晰，因此治療上的目標主要為減少特定器官的受累及并發癥，然而，現階段還沒有一種有效醫療手段被證明可以改變整個疾病的進展[6]。

外泌體來自于多種類型細胞(如免疫細胞、心血管細胞、干細胞等)釋放的納米級別的囊泡，介導了多種生理或病理反應過程，如抗原呈遞、RNA 轉運、組織修復等，外泌體中包含有特異性蛋白質和核酸等生物分子，通過呈遞生物分子作用于靶細胞，從而起到細胞間信號傳遞的作用[7,8]。有研究表明mirna 和蛋白質是選擇性地包裝在不同生理和病理條件的外泌體中[9]。

外泌體在SSc 發病機制相關的免疫、血管病變及纖維化等過程中起著重要的作用。本文將簡要闡釋外泌體與SSc 三個主要病理特征的聯系，以及在SSc 的輔助診斷及治療中的潛在應用。

1 外泌體與免疫系統

細胞外囊泡根據大小可分為三個亞類，外泌體屬于范圍在10-100nm 的一類，因其自身具有免疫調節潛力，而成為自身免疫性疾病發病機制的重要因素[10]。研究發現在SSc 患者的皮膚中存在大量免疫細胞的浸潤(如T 淋巴細胞、B 淋巴細胞和巨噬細胞等)[11]。Krasimirova 等發現SSc 患者中的Th17 和CD4 +細胞百分比的變化是SSc 發病的重要參考指標[12]。有關T 淋巴細胞和B 淋巴細胞對SSc 作用的研究表明，它們具有協同誘導組織纖維化的功能[13]。而且B 淋巴細胞被認為參與了自身抗體的產生，目前雖然缺乏直接證據證明自身抗體與SSc 之間的因果關系，但在臨床上，自身抗體是作為評估和協助診斷SSc的重要指標之一[14]。B 淋巴細胞作為能產生外泌體的免疫細胞，是通過外泌體激活CD4 + T 細胞，從而介導抗原呈遞的過程[15]。

2 外泌體與血管病變

有研究認為受損的血管內皮細胞和血管周細胞可能會分化出成纖維細胞，成纖維細胞具有導致組織纖維化和膠原蛋白堆積的作用，是血管病變促進SSc 纖維化的機理[16]。大量文獻提示外泌體在血管生成與重建中扮演著重要的角色[17]。Nakamura 等通過研究表明SSc 的血管異常可能是由于外泌體從皮膚組織轉移到血流中而引起血清的外泌體水平降低導致[18]。肺動脈高壓是SSc 的常見并發癥，引起該病的重要病理基礎是肺血管的重構[19]。有文章報道了肺微血管內皮細胞和血管平滑肌細胞之間存在著外泌體的交換，從而導致肺動脈高壓[20]。有研究通過動物實驗發現肺血管平滑肌細胞釋放的外泌體富含miR-143，并且通過被肺微血管內皮細胞吸收而誘導了血管的增殖和轉移，采取遺傳消融和藥品抑制等手段消除miR-143 后可阻止肺動脈高壓的發生[21]。

3 外泌體與纖維化

纖維化是SSc 的臨床特征之一，也是該病死亡的主要原因。外泌體是纖維化信號的載體，可通過傳遞抑制纖維化或炎癥的信號來調節纖維化進程，是纖維化疾病的潛在生物標記物，而來自骨髓干細胞的外泌體則被認為可應用于纖維化疾病的治療[22]。在實驗室研究中發現SSc 患者的血清外泌體含有miRNA，可在體外靶標的正常成纖維細胞中誘導出纖維化表型，提示SSc 的纖維化與外泌體排泄miRNA 有關[23]。相關報道表明TGF -β/ SMAD 通路是SSc 纖維化病程中是主要的信號通道之一[24]。研究發現臍帶來源的間充質干細胞的外泌體內含多種小分子核糖核酸(miR-21、miR-23a、miR-125-b)，可作用于TGF -β/ SMAD2 信號通道從而抑制纖維肌蛋白的表達和膠原蛋白的堆積[25]。

4 外泌體在SSc 診治中的潛在應用

Guiducci 等通過對37 例SSc 患者和15 例健康受試者的血清進行分析，發現SSc 患者中的外泌體總數較正常人增高，且來自血小板、單核細胞及T 淋巴細胞的外泌體是顯著增加的，提示這些類型的細胞可能參與了SSc 的發病，是潛在的SSc 早期診斷標記物或治療靶點[26]。Yan Q 等通過小鼠試驗發現SSc 患者的受損皮膚組織中存在著miR-155 的高水平表達，因此研究認為可通過沉默miR-155 抑制膠原蛋白合成功能及纖維化相關信號通道(即Wnt /β-catenin 通道和Akt 通道)的表達，存在著治療真皮纖維化的潛力[27]。研究發現加入SSc 患者血清刺激的成纖維細胞和內皮細胞中存在著miR-21、miR-31 等的過度表達，提示miR-21、miR-31 等在SSc 發病機制中是重要的信號傳遞物質[28,29]。Kozlova 通過將來自SSc 患者的全皮活檢標本中的miR-125b 敲碎后，發現皮膚成纖維細胞的增殖受到了抑制，認為其代償性抗纖維化機制可能是潛在的新型治療選擇[30]。有學者發現miR-21 可影響SSc 患者皮膚成纖維細胞中的兩個凋亡基因即Bcl-2 和Bax 的功能，從而促進了SSc 成纖維細胞的凋亡。提示我們可通過抑制SSc 患者外泌體分泌的miR-21 進行針對性的藥物定點治療[31]。

5 總結

近年來有關系統性硬化癥的病因、診斷和治療等方面的認識有了較大的發展，但系統性硬化癥作為一種多系統受累的自身免疫性疾病，目前仍然缺乏一種有效的生物標志物來跟蹤疾病的進展或輔助治療。外泌體因其自身有傳輸信息的功能及特點，已成為早期預測SSc 及其病程發展的潛在物質。相關文章表明外泌體具有以下特性：(1)易于從人體體液分離出來，可在-20℃的長期儲存下保持穩定；(2)在體內存活的半衰期相對較長；(3)其具有保護自身包含的活性成分物質不被酶降解的能力；(4)具有可修改功能，能滿足特殊治療方案的需求[32]。因此，外泌體作為一個引人入勝的研究領域，值得進一步探究。綜上所述，外泌體在SSc 的發病機制及治療上具有巨大潛能，但目前有關外泌體的基礎和應用研究仍處于早期階段，且在SSc 上的各項研究仍然不足，有關其在SSc 上的具體靶點及作用機理尚未闡明，希翼未來在外泌體與SSc 的研究中能進一步探究外泌體是如何具體調控SSc 的發病及預后。