外泌体最新研究进展

　　2016年09月15日讯 子痫前期（PE）是胎盘素诱导的炎症疾病，可造成母亲和胎儿发病甚至死亡。PE的发病机制仍然是个谜团，胎盘剥离是目前唯一的治疗方法。PE与血凝固（coagulation）、血小板激活和胞外囊泡（EV）增多有关。但是，很少会观察到胎盘血管床的血栓性闭塞，EV和血小板激活的相关机制尚不清楚。

　　在此研究中，研究者证实了EV在胎盘中诱导血栓炎症应答。注射EV，会特别地在胎盘血管床激活血小板积累。EV通过嘌呤信号，在滋养层细胞中让血小板释放ATP，激活炎症小体（inflammasome）。滋养层细胞的炎症小体激活，引发PE样表型，主要特征为妊娠失败（pregnancy failure）、血压升高、血浆sFlt-1增加和肾功能损伤。

　　有趣的是，胎盘里特异的炎症小体激活的遗传抑制、炎症小体或嘌呤信号的药物抑制或母亲血小板激活的遗传抑制，能消除PE样表型。患有PE的女性的滋养层细胞炎症小体激活，证实了以上这些发现的转化相关性（translational relevance）。

　　上述结果有力地表明EV通过激活母亲血小板和滋养层细胞的嘌呤炎症小体，引起胎盘无菌性炎症和PE，揭示了一个新的血栓炎症机制，发现了母亲-胎儿连接的新血栓炎症机制。

　　研究者对小鼠注射小鼠上皮细胞来源的EV，观察子宫、胎盘、胚胎，发现伤害了胎盘和胚胎的发育，类似PE的症状；而抑制母亲血小板后能保护EV造成的影响。这篇文章以动物实验为主，数据详实，所以发表的点数也不错。

　　肺结节病与外泌体的维生素D结合蛋白和炎性分子有关

　　结节病（sarcoidosis）是一种炎症性肉芽肿病，特征是Th-1型CD4+ T细胞和免疫效应细胞在受影响的器官（大多数情况下是肺部）中积累。为了了解结节病的支气管肺泡灌洗液（BALF） exo的促炎作用，寻找潜在的疾病生物标志物，作者从15位结节病患者和5位健康人身上提取了BALF exo，进行蛋白质谱鉴定，随后在另外的39位患者和22位健康人的样本上进行流式、ELISA和western blot分析，鉴定蛋白质谱的结果。

　　结果在BALF exo中鉴定得到超过690种蛋白，其中几种在患者中显著上调，包括炎症相关的蛋白如白三烯A4水解酶。大部分补体活化因子也上调了，而患者的补体调控物CD55比健康人低。此外，研究者首次在BALF exo中检测到维生素D结合蛋白（VDBP），且患者中的量更多。为了评估exo的VDBP是否能成为结节病的生物标志物，作者检测了23位患者和11位健康人的血浆exo，发现患者的水平确实显著更高。

　　以上数据有利于理解exo在肺部疾病中的作用，并证明exo能作为结节病的可信生物标志物。文中鉴定患者血浆中的exo相关生物标志物是崭新的、微创的疾病诊断方法。

　　一个与脉络丛来源胞外囊泡相关的外周炎症血脑通讯新机制

　　研究者证实脉络丛上皮（choroid plexus epithelium, CPE）来源的EV是血-脑交流的新机制。全身性炎症使脑脊髓液（CSF）中的EV和相关的促炎miRNA增加，包括miR-146a和miR-155，且这与CPE细胞的多泡体（MVB）和每个MVB中的exo数量增加有关。

　　此外，研究者还使用LPS刺激的原发CPE细胞和脉络丛外植体模拟了这个情况。这些脉络丛来源的EV可以进入脑实质，被星形胶质细胞和小神经胶质吸收，引起miRNA靶点抑制和炎症基因上调。

　　值得注意的是，这种现象在体内会因脑室内注射exo生成抑制剂而阻断。研究者的数据表明CPE细胞通过释放EV到CSF，感受并传送周围炎症状态的信息到中枢神经系统。除此以外，研究者还揭示了，EV分泌受阻会减弱大脑炎症，开辟了治疗全身炎症疾病（如败血症）的新途径。

　　CPE细胞在外周血和大脑之间形成一个紧密的屏障。CPE细胞大量分泌，且从MVB中分泌exo进入CSF。全身炎症诱导exo机制激活，含miRNA的exo更多地释放到CSF。然后，这些EV穿过渗漏的、在心室排成一行的室管膜细胞层，被星形胶质细胞和小神经胶质吸收，转运促炎信息。

　　心肌祖细胞和间充质干细胞来源的外泌体通过EMMPRIN刺激血管生成

　　目前为止，细胞移植疗法还没实现人们对它在心肌修复方面的高期望。一个主要的限制因素是缺乏移植细胞的长期植入。有趣的是，移植的细胞通过分泌旁分泌因子，积极地影响着它的微环境，其中很多正是胞外囊泡，包括exo。基于exo的疗法可以转接过多的影响（relay a plethora of effects），没有细胞疗法的限制因素。因为心肌祖细胞（CMPC）和间充质干细胞（MSC）诱导血管形成，经常用于研究心脏相关疗法，研究CMPC和MSC来源的exo样囊泡（以下简称exo）的促血管生成特性。这两种细胞分泌的exo会被内皮细胞高效吸收。这些exo在体外实验中会通过ERK/Akt信号刺激内皮细胞迁移和血管形成，它们还会刺激血管形成进入基质胶塞（matrigel plug）。对促血管生成因子的分析，揭示细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（ EMMPRIN）的水平十分高。在体内和体外实验中敲降CMPC的EMMPRIN，促血管生成的效果减弱。因此，CMPC和MSC exo有着强大的促血管生成作用，此作用主要是通过exo里的EMMPRIN实现的。

　　心肌细胞和间充质干细胞都是exo文章里的“明星细胞”了，特别是后者。不久前European Heart Journal 发表了一篇讲述exo对心肌的保护作用的综述（Roles of exosomes in cardioprotection），广州医科大学的研究者也发表了篇exo抑制心肌细胞凋亡的文章（Cardiac progenitor cell-derived exosomes prevent cardiomyocytes apoptosis through exosomal miR-21 by targeting PDCD4），有兴趣的研究者可以回顾一下。