外泌體在皮膚科的相關研究進展

廉琛 李東霞 楊雪瀅

【摘 要】外泌體是一種幾乎所有細胞都可分泌的微小囊泡，由細胞經胞吐作用產生，并作用于靶細胞產生效應。外泌體能夠傳遞多種生物信號，參與多種生理、病理過程，還可以作為生物標記物、治療藥物、藥物載體、治療靶點等。因此，外泌體在皮膚科學相關領域中具有重要意義。本文就外泌體及外泌體在皮膚科疾病的相關研究進展作一綜述，以期為皮膚科相關疾病的診斷和治療提供新的策略與可能。

【關鍵詞】細胞外囊泡；外泌體；炎癥性皮膚病；皮膚腫瘤

中圖分類號：R751文獻標識碼：A文章編號：1004-4949（2023）05-0159-04

Research Progress of Exosomes in Dermatology

LIAN Chen， LI Dong-xia， YANG Xue-ying

（Department of Dermatology， Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University， Hohhot 010050， Inner Mongolia， China）

【Abstract】Exosomes are small vesicles secreted by almost all cells， which are produced by cells through exocytosis and act on target cells to produce effects. Exosomes can transmit a variety of biological signals， participate in a variety of physiological and pathological processes， and can also be used as biomarkers， therapeutic drugs， drug carriers， therapeutic targets， etc. Therefore exosomes are also important in related fields of dermatology. This article reviews the research progress of exosomes and exosomes in dermatological diseases， in order to provide new strategies and possibilities for the diagnosis and treatment of dermatological diseases.

【Key words】Extracellular vesicle； Exosome； Inflammatory skin disease； Skin tumors

細胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）是由細胞分泌的具有脂質雙層結構的小泡，根據其形成機制、大小、內容物等不同，分為外泌體、微泡、凋亡小體等[1]。外泌體（exosomes）是EVs中的一個亞群，廣泛存在于各種體液中，遞送包括蛋白質、脂質、多糖、RNA等在內的多種生物活性分子，參與各種生理病理學過程[2]。由于外泌體可以作為新型診斷標記物、治療靶點、藥物載體，目前已被廣泛研究，其臨床應用也逐步走向商業化，外泌體的提取、加工、修飾等技術也日趨成熟。因此，本文就外泌體在皮膚科疾病的相關研究進展作一綜述，為今后外泌體在皮膚科的應用提供新的思路。

1 外泌體概述

細胞外囊泡是幾乎所有已知的細胞分泌的細胞膜來源的膜結構，包括外泌體、微囊泡和凋亡小體。1983年研究者首次在網織紅細胞成熟過程中發現了外泌體，之后發現外泌體廣泛存在于尿液、血液、乳汁、唾液、腦脊液、羊水以及支氣管灌洗液、滑膜液和惡性腹水等多種體液中[3]。

1.1 外泌體的生成與調節機制 外泌體形成機制復雜，目前尚未完全闡明。首先，細胞通過內吞作用使細胞膜內凹，產生內吞泡，形成早期內體。在高爾基體參與下，早期內體轉變為晚期內體，早期內體膜不斷向內出芽形成很多囊泡，并積累，使內體轉化為多囊泡體。隨后，多囊泡體與質膜融合，多囊泡體內部囊泡被釋放到細胞外，外泌體便由此形成。

1.2 外泌體的結構特點 外泌體直徑為30～150 nm，具有脂質雙分子層膜結構，膜中含有少量磷脂酰絲氨酸，大量膽固醇、神經酰胺和鞘磷脂。外泌體反映了母細胞內部的分子成分，與母細胞的保真度已得到證實，其內攜帶多種生物分子，包括聚糖、脂質、蛋白質[膜聯蛋白、熱休克蛋白、四分子交聯體蛋白（如CD63、CD81和CD9等）]、核酸（DNA、mRNA、lnRNAs等）、代謝物等[4]。

2 外泌體在疾病診療中的應用

2.1 診斷 外泌體富含多種生物活性物質，這些物質可以用于疾病診斷。Li C等[5]發現體液中外泌體microRNA-34a-5p含量與口腔扁平苔蘚癥狀嚴重程度呈正相關，且外泌體microRNA-34a-5p水平越高，臨床癥狀越嚴重。因此，循環外泌體microRNA-34a-5p可能成為診斷和評估口腔扁平苔蘚嚴重程度的潛在生物標志物。

2.2 治療 外泌體體積小，可自由穿越血管壁，穿透生物屏障，有效避免被吞噬，具有較好的生物相容性和較低的免疫原性，在體液中廣泛分布并穩定存在，具有天然的藥物遞送優勢，是理想的藥物載體。但天然外泌體存在靶向性弱、易在體內迅速清除等缺陷，外泌體能通過修飾形成工程避免上述問題。Wang P等[6]選擇活化的M1型巨噬細胞來源的外泌體作為載體，降低了紫杉醇的毒性，提高了其生物利用度，還增強了紫杉醇的治療效果。由此說明，通過對外泌體進行修飾、加工，能夠對外泌體進行優化，彌補其原本的缺陷，使其成為臨床上更為理想、更加有效的藥。

3 外泌體在皮膚科相關疾病中的研究

3.1 炎癥性皮膚病及自身免疫性皮膚病

3.1.1特應性皮炎 特應性皮炎是一種具有一定的遺傳性，與過敏因素相關的慢性炎癥性皮膚疾病，臨床以劇烈瘙癢為主要癥狀。Cho BS等[7]首次研究脂肪組織間充質干細胞來源的外泌體能否改善特應性皮炎小鼠模型，結果表明注射該外泌體顯著降低了特應性皮炎小鼠局部皮損處炎癥因子、腫瘤壞死因子的表達，以及IgE水平、嗜酸粒細胞計數，減少了皮損局部炎細胞浸潤，改善了實驗鼠的臨床癥狀，降低了臨床評分。Shin KO等[8]發現對特應性皮炎小鼠模型皮下注射脂肪組織間充質干細胞來源的外泌體能提高皮損處角質層的水合作用，降低多種炎癥因子的水平，還能夠誘導神經酰胺和二氫神經酰胺的產生，有效地恢復了皮損處皮膚的屏障功能。因此，外泌體具有減輕特應性皮炎皮損嚴重程度的作用，有利于皮損盡快恢復。

3.1.2銀屑病 銀屑病是一種常見的慢性炎癥性皮膚病，該病的發生與遺傳、感染、免疫紊亂等因素有關。典型臨床表現為散在分布的境界清楚的紅色斑塊，上覆銀白色鱗屑，易反復發作，給患者帶來極大的心理和經濟負擔。有研究表明[9]，銀屑病患者內皮細胞來源的外泌體較正常人增加，與銀屑病皮損面積及嚴重程度相關評分呈正相關。Zhang B等[10]研究發現，在銀屑病小鼠模型中局部應用間充質干細胞來源的外泌體可顯著降低小鼠皮膚中的IL-17，抑制皮膚角質層中補體的激活。由此可知，間充質干細胞來源的外泌可以通過抑制炎癥因子改善銀屑病患者癥狀。

3.1.3扁平苔蘚 扁平苔蘚是一種病因不明的慢性、炎癥性、瘙癢性皮膚病，病情易反復，目前尚不能根治。常發生于手腕屈側、踝部和股內側，也可累及頭皮、黏膜、甲及生殖器等部位。Yang JY等[11]研究發現，T細胞來源的外泌體可促進口腔扁平苔蘚的發生發展。此外，有研究表明[5]，患者外周血和唾液中外泌體特異性mRNAs的表達與健康個體不同。因此，外泌體特異性mRNAs可能成為口腔扁平苔蘚相關的生物標志物。外泌體mRNAs不僅可以應用于早期篩查和進展監測，還可以輔助發病機制的研究以及靶向治療。

3.1.4系統性紅斑狼瘡 系統性紅斑狼瘡是臨床常見的自身免疫病，其發病機制尚未完全清楚。特異性的外泌體及其內含物質作為病情活動和預后進展的生物標志物，在系統性紅斑狼瘡的研究中得到越來越多的關注和重視。系統性紅斑狼瘡患者外泌體中IgG、IgM和C1q水平有所升高。然而，外泌體中IgG是否具有活性尚不清楚。通過高靈敏度納米液相色譜串聯質譜分析，發現SLE患者循環中分離的外泌體中有248個蛋白顯著上調，而對照組為184個[12]。此外，最近的另一項研究表明活動性狼瘡腎炎患者含有線粒體和IgG陽性的外泌體水平較對照組增高[13]，表明不同的外泌體亞群可以有不同的功能。

3.1.5系統性硬化癥 系統性硬化癥主要表現為皮膚及內臟器官的纖維化及硬化。目前認為，成纖維細胞異常活化后分泌過量的膠原纖維是其關鍵的致病因素之一，而成纖維細胞的活化可能與患者外周血中一些細胞因子的升高有關。對系統性硬化癥外泌體的研究非常有限，對其在此病中的作用知之甚少。有研究發現[14]，系統性石化癥患者皮膚樣本中外泌體標志物CD63、CD9和CD81的表達增加。此外，系統性硬化癥患者成纖維細胞來源的外泌體分泌增加，且外泌體標記物相關的mRNA水平也升高。可見，外泌體很可能參與了系統性硬化癥的發生發展，但仍需更多的研究來證實。

3.1.6大皰性類天皰瘡 大皰性類天皰瘡是一種嚴重的自身免疫性大皰性皮膚病，常發生在老年人。臨床表現為水腫性紅斑基礎上發生水皰和大皰，嚴重影響患者生活質量、死亡率較高。Fang H等[15]研究發現，從大皰性類天皰瘡患者水泡液中分離出來的外泌體可以促進炎癥因子和趨化因子的產生，增強中性粒細胞的趨化，觸發局部的炎癥反應。還有研究發現大皰性類天皰瘡患者血漿及尿液外泌體攜帶的基因水平相對皰液和血清較高，血漿及尿液獲取較為簡單，特別是尿液有望成為外泌體無創性檢測工具。

3.2 外泌體在皮膚腫瘤中的研究

3.2.1黑素瘤 黑素瘤是黑素細胞來源的惡性腫瘤，具有強侵襲性及復發、轉移傾向，死亡率居皮膚惡性腫瘤首位，其發病率和致死率逐年升高。黑素瘤細胞可以產生多種細胞外囊泡，研究主要集中于黑素瘤細胞產生的外泌體。巨噬細胞是黑素瘤生長和存活的關鍵參與者。一般情況下，巨噬細胞可分為M1或M2表型。研究證明[16]黑色素瘤外泌體可以誘導腫瘤巨噬細胞表型活化最終促進腫瘤發展。此外，自然殺傷細胞來源的外泌體對黑色素瘤細胞具有細胞毒性作用[17]，是一種潛在的黑素瘤治療策略。

3.2.2皮膚鱗癌 皮膚鱗狀細胞癌是我國常見的皮膚惡性腫瘤之一，來源于皮膚的鱗狀上皮組織，屬于非黑色素瘤皮膚癌。皮膚鱗癌的病因及發病機制至今尚未明確，可能與紫外照射損傷、免疫抑制等有關。有研究報道[18]，在皮膚鱗癌中發現了25個上調和76個下調的外泌體環狀RNA。其中circ-CYP24A1在本病中表達上調，且與si-circ- CYP24A1轉染的外泌體孵育后，A431和SCL-1細胞的增殖、遷移和侵襲降低，凋亡增強。由此可以推測，circ-CYP24A1在皮膚鱗癌中起到促癌作用，能夠促進腫瘤的增殖及轉移。

4 外泌體在皮膚美容方面的研究

4.1 毛發生長 Ogawa M等[19]用非瑟酮處理小鼠背部皮膚，發現非瑟酮能夠誘導角質形成細胞分泌外泌體，激活毛囊干細胞中的線粒體，并誘導其增殖，表明外泌體是角質形成細胞與毛囊干細胞相互作用的分子基礎。該研究首次表明角質形成細胞來源的外泌體可以激活毛囊干細胞，從而誘導毛發生長。

4.2 皮膚衰老 越來越多的證據表明，來自干細胞的外泌體可以緩解或逆轉細胞衰老。Li X等[20]的研究發現，高糖誘導的內皮祖細胞應激可以通過脂肪間充質干細胞得到緩解，但當其外泌體受到抑制時，脂肪間充質干細胞幾乎沒有作用，這表明在高血糖條件下，外泌體可能參與抑制內皮祖細胞的衰老。

4.3 皮膚創傷愈合及瘢痕形成 研究發現[21]，脂肪干細胞外泌體能夠參與調節傷口的免疫反應與炎癥反應，促進血管生成，加速細胞的增殖和再生，調節膠原蛋白的重塑，抑制疤痕增生。傷口愈合治療中，外泌體療法與干細胞療法相比，前者具有高度的穩定性、不被免疫系統排斥，具有歸巢效應、劑量易于控制、易于儲存等優點。研究表明，脂肪間充質干細胞分泌的外泌體可能有助于旁分泌信號傳導。Hu L等[22]研究了其在皮膚傷口愈合及瘢痕形成中的作用，發現該外泌體可被成纖維細胞攝取和內化，刺激細胞遷移、增殖和膠原合成。此外，脂肪間充質干細胞分泌的外泌體可被招募到小鼠皮膚切口模型的軟組織創面，加速皮膚創面愈合。組織學分析顯示，在傷口愈合的早期，系統給予外泌體增加了Ⅰ和Ⅲ型膠原蛋白的生成，促進傷口愈合，而在傷口愈合的后期，外泌體可能抑制膠原蛋白的表達，以減少疤痕的形成。

5 總結

外泌體在皮膚科的應用具有巨大的潛力，這既是機遇也是挑戰。隨著外泌體生物學特點及功能的深入研究，其不僅介導著細胞間的信息交流、作為各種疾病的新型標志物對疾病的診治提供更加有效檢測途徑，還可作為藥物的載體運用于各種疾病的治療，將藥物安全有效地運輸至目標細胞、組織或器官，達到更加精準、有效的治療效果。外泌體廣泛參與到多種皮膚病的發生發展過程中，如皮膚炎癥性疾病與自身免疫性疾病、腫瘤、皮膚衰老、損傷及皮膚愈合、毛發生長等，外泌體在皮膚科領域的相關研究成果在不斷更新。有關外泌體的研究是一個正在迅速發展，這代表著對疾病的認識達到了新的維度。外泌體的應用大部分處于實驗階段，其安全性及穩定性仍有待進一步研究。相信隨著更深入的研究了解及更成熟的科研技術，外泌體必將在皮膚科相關領域得到越來越廣泛的應用。

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編輯 張孟麗