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第42卷第2期 高倩茜，程 锐. 间充质干细胞外泌体的生物学功能及其治疗支气管肺发育不良研究进展［J］.
2022年2月 南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（02）：286-290，305 ·287 ·

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成和抗纤维化等特性 。基于这些特性，MSC 为 代 MSC 的条件培养上清来分离外泌体。目前对于
BPD 提供了一种新的治疗思路。研究发现，MSC 可 外泌体的富集和纯化方法主要有：超速离心法、聚
以改善BPD动物模型的肺泡简化及血管发育不良 ， 合沉淀法、超滤法及抗体亲和捕获法等。超速离心
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目前MSC 治疗BPD 也已进入Ⅱ期临床试验阶段 。 法是收集外泌体最常见及最常规的方法，大多数研
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但有研究指出，虽然MSC治疗后病肺的生理有了很 究者用此方法收集，在此基础上通过密度梯度的分
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大的改善，但在肺内没有明显的细胞植入 ，这表明 离，可以获得高纯度的胞外囊泡 ［17］ 。但是，这种方
MSC可能通过旁分泌方式发挥作用。最近，有研究 法虽然纯度高，但费时费力，还可能破坏外泌体结
指出使用间充质干细胞来源外泌体（mesenchymal 构，导致囊泡内成分丢失。聚合沉淀法也是较为常
stem cell⁃derived exosome，MSC⁃exo）可以使许多鼠肺 用的方法，商品化试剂盒（ExQuick 试剂盒）即基于
疾病模型受益。MSC⁃exo是MSC分泌组中生理相关 这种原理，其操作方便，耗时短，且无需使用昂贵的设
且功能强大的组成部分，有着与MSC相似的生物学 备，但可能存在化学品污染，影响后续试验 。超滤
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功能，且 MSC⁃exo 代替 MSC 治疗还可以避免大多数 法利用超滤膜通过压力或离心设备收集外泌体，其
与细胞治疗有关的安全问题 ，如无增殖、分化潜 滤膜易堵塞，导致提取外泌体的纯度较低。抗体亲
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能，基本无免疫原性、无排斥作用等，是值得期待的 和捕获法成本高，产量低，不适合临床大规模的使
治疗BPD的新方法。 用。对于提取出的外泌体还需要通过电镜、免疫印
迹以及流式细胞术等技术进一步的鉴定。目前，外
1 MSC⁃exo
泌体的提取及纯化特别是如何大规模的提取出适
1.1 MSC⁃exo来源 用于临床的外泌体仍然具有一定挑战，还需要继续
MSC⁃exo是MSC分泌的胞外囊泡，包含蛋白质、 摸索有利于外泌体生存及分离的条件，提高外泌体
mRNA、miRNA 和 DNA 等物质 ，是 MSC 分泌组（外 的提取效率以更好地适用于临床。
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泌体、微泡和凋亡小体）中生理相关且功能强大的 分离出的外泌体在4 ℃的条件下可以储存长达
组成部分 ［10］ 。MSC也称为间充质基质细胞，由 Frie⁃ 1 周而不会发生严重降解，但如果需要长时间保存
denstein 等 ［11］ 于1968年首次发现。MSC可以从不同 需要低温冻存。重悬于无菌PBS溶液中的外泌体可
来源分离，如脐带、脐带血、脐带胶质、骨髓、脂肪 以在-20 ℃保存6个月，在-80 ℃保存1年，且其形态
组织等 ［12］ 。在这些不同来源的MSC中，人脐带间充 及生物学特性不发生改变 。
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质干细胞可能是一种理想的治疗方法 ［13］ ，因为它们
2 MSC⁃exo在肺部的生物学功能
易于提取和扩增，成本低，收集过程无创，细胞含量
高以及较低的免疫原性。根据MSC来源的不同（脐 2.1 免疫调节
带、骨髓、脂肪等），其衍生的外泌体可进一步分成 越来越多的肺部疾病被发现伴有一定的免疫
不同的亚类。 功能紊乱。研究发现，MSC⁃exo 具有一定的免疫调
1.2 MSC⁃exo异质性 节功能，可以通过调节免疫细胞抑制炎症反应。研
研究发现细胞分泌的外泌体具有极强的异质 究发现MSC⁃exo可通过直接接触或者分泌可溶性因
性，不同的微环境及不同的干预条件均会影响外泌 子抑制淋巴细胞等细胞的增殖，促进调节性T细胞的
体中包含的内容物 ［14］ 。Liu 等 ［15］ 研究发现相比常规 增殖以及调节M1型和M2型巨噬细胞的平衡 ［17，20-21］ ，
的培养条件，低氧条件下（1%O2 ）培养的MSC可分泌 从而起到免疫调节的作用。
更多的外泌体，且其内含的功能性物质的量也有一 2.2 促再生
定的变化。Ban 等 ［16］ 通过比较不同 pH 的培养基对 当肺部疾病出现肺损伤时，肺部细胞及其血管
外泌体分离的影响发现，酸性条件是外泌体生存的 的再生对于损伤肺的肺部结构及功能的稳定具有
有利坏境，其分离出的外泌体蛋白及核酸浓度与其 重要作用。Zhu 等 ［22］ 发现MSC⁃exo 可以分泌可溶性
他pH环境相比显著增加。目前对于最佳的MSC培 因子如角质形成细胞生长因子，其可促进Ⅱ型肺泡
养条件仍需探索，使之可分泌出疗效更好的外泌体 上皮细胞（alveolar typeII epithelial cell，ATⅡ）增生，
以确保临床疗效。 ATⅡ作为肺泡上皮的干细胞既可以分化为 ATⅠ，

1.3 MSC⁃exo分离及储存 也可以通过有丝分裂产生子代 ATⅡ以维持自身的
研究者一般选择状态好且增殖能力强的第3~5 细胞群，因而MSC⁃exo通过对ATⅡ的再生修复发挥