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第44卷第11期 黄嘉燕，梅钰婷，胡春梅. 间充质干细胞来源外泌体在骨组织修复中的应用［J］.
2024年11月 南京医科大学学报（自然科学版），2024，44（11）：1590-1598 ·1591 ·

［25］
胞，是具有自我更新能力的多能前体细胞 ［1，6］ 。虽然 部细胞内移动 。Exo膜上富含表面蛋白，如ALG⁃2
MSC具有免疫调节性和低免疫原性，但其在循环中易 相互作用蛋白X（ALG⁃2⁃interacting protein X，Alix）、
被快速清除，且只有1%的MSC可定位于靶组织 ［7-9］ 。 肿 瘤 易 感 基 因 101（tumor susceptibility gene 101，
最近研究表明，MSC 通过旁分泌机制发挥治疗作 TSG101）和跨膜蛋白，包括白细胞分化抗原9（cluster
用，而外泌体（exosome，Exo）是重要的旁分泌介质， of differentiation 9，CD9）、CD63 和 CD81 等 ［26- 27］ 。
可将某些生物活性分子转移到靶细胞以调节细胞 MSC⁃Exo 可通过表面的配体/受体分子进行信号传
活动 ［6，10］ 。MSC 来源外泌体（MSC⁃Exo）与亲本细胞 递，或通过网状蛋白和脂筏介导的内吞、巨胞饮和
具有相似的生物学特征，其再生效应在肾损伤 ［11］ 、 吞噬与细胞膜融合，将内容物释放到靶细胞 ［10，28］ ，充
肺损伤 ［12］ 、心肌梗死 ［13］ 和肝脏损伤 ［14］ 的临床前模型 当细胞外信使，调节细胞间通讯。
中有广泛报道。Exo的具体数量和含量会随微环境
2 MSC⁃Exo与骨修复
信号的不同而不同 ［15］ ，较亲本细胞更稳定，与 MSC
移植相比，Exo 具备安全性更高，更易储存、输送和 骨缺损修复过程可分为3个阶段：血肿形成、纤
管理的优势 ［16］ 。当机体存在临界大小组织缺损时， 维愈伤组织形成和骨重塑。许多研究表明，骨再生
可以直接将 Exo 注射到缺损组织中 ［4，17-18］ 。因此， 的启动依赖于炎症反应和新血管的生成 ［29-30］ 。近
MSC⁃Exo可能是MSC治疗的潜在替代方案。 来，MSC⁃Exo 已被确定为用于组织再生的新兴纳米
级无细胞治疗剂，常被用于皮肤伤口愈合、缺血性
1 Exo的定义与形成
脑损伤、肾损伤、骨关节炎、骨折愈合和退行性骨
Exo 是由不同细胞释放的双层脂膜胞外小泡， 病等 ［31-32］ 。Exo 可以从不同来源的细胞中分离出
直径为 30~150 nm。1981 年，Trams 等 ［19］ 首次提出 来，Exo 的内容物已被证实反映其亲代细胞的功能，
“外泌体”的概念，于1983年首次在绵羊网织红细胞 MSC⁃Exo在骨修复中的作用见表1。
中发现，为了与其他类型的细胞外囊泡区分开，将 2.1 骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal
其命名为 Exo ［20］ 。由内体囊泡通过质膜内陷形成， stem cell，BMSC）源性Exo与骨修复
释放到细胞外 ［21-22］ 。多囊泡体（multivesicular body， BMSC 是骨髓中含量最丰富的细胞，其分泌的
MVB）与 质 膜 融 合 并 释 放 腔 内 小 泡（intraluminal Exo 已在各种实验模型中验证 ［33］ 。应用 BMSC 来源
（图 1）。
vesicle，ILV）、Exo 或 经 溶 酶 体 降 解 ［23- 24］ 的 Exo（BMSC⁃Exo）治疗，可使成骨生长因子和骨相
MSC⁃Exo由多种分子组成，包括微小RNA（microRNA， 关蛋白，如骨桥蛋白（osteopontin，OPN）、Runt 相关
miRNA）、DNA、mRNA、蛋白质等。Exo 的双层膜结 转 录 因 子 2（Runt ⁃ related transcription factor 2，
构可以保持其内容物稳定，并允许它们在组织和局 RUNX2）、Ⅰ型胶原蛋白（collagen Ⅰ，COLⅠ）、转化

ER

Nucleus DNA，RNA，
Proteins

Golgi

ILV Exosomes

Cell membrane
Early endosomes
MVB

ER：endoplasmic reticulum；ILV：intraluminal vesicle；MVB：multivesicular body.
图1 外泌体生物形成示意图
Figure 1 Schematic of the biogenesis of exosomes