Yu Li、Qing Xiao等來自四川大學華西醫院皮膚科，相關研究此前發表在Int J Nanomedicine，原文標題為Extracellular Vesicles: Emerging Therapeutics in Cutaneous Lesions。

細胞外囊泡 (EVs) 作為包含 DNA、RNA、脂質和蛋白質的納米級膜囊泡，已成為皮膚病的有前途的診斷和治療劑。在這里，研究人員總結了皮膚的基本生理學和 EV 的生物學特性。此外，研究人員描述了EV在治療皮膚病方面的應用，例如皮膚感染、炎癥性皮膚病、皮膚修復和再生以及皮膚癌。特別是討論了植物衍生的EV和臨床試驗。

細胞外囊泡（EVs）是由細胞釋放的一組異質的納米級膜囊泡，根據它們的生物發生和生物物理特性，可大致分為外泌體（50-150 nm）和微囊泡（50-1000 nm）。雖然最初被認為是細胞碎片，但由于其貨物主要包括DNA、RNA、蛋白質和脂質。

此外，EV 可以通過操縱其親代細胞、遺傳或代謝工程或通過將外源材料導入 EV 來進行修飾。因此，在重新設計后，EV 可以用作納米載體。在綜述中，研究人員重點介紹了細胞外囊泡在皮膚病學應用中的最新研究，包括傳染病、免疫性皮膚病、色素沉著、脫發、傷口愈合、疤痕、皮膚再生和皮膚癌（下圖）。

皮膚是身體質量最大的器官，也是第一道防線，因為它是保護身體免受有害外部環境因素（如病原體、機械損傷和紫外線 (UV) 輻射）的屏障。皮膚具有多種復雜的成分和生理功能，對其正常結構和功能的干擾會導致各種皮膚異常，包括炎癥、免疫性皮膚病和皮膚老化。改善皮膚狀況和治療皮膚疾病的方法有多種，包括使用化妝品、藥物、激光療法和細胞療法。然而，這些方法都沒有達到理想的效果，并且可能有副作用。因此，開發有效和安全的皮膚修復和再生療法至關重要。

炎癥性皮膚病

越來越多的研究關注 EV 在炎癥性皮膚病中的免疫調節作用，包括銀屑病、特應性皮炎、扁平苔蘚、大皰性類天皰瘡、系統性紅斑狼瘡 (SLE) 和系統性硬化癥 (SSc)。許多評論也強調了免疫或非免疫細胞分泌的 EV 可影響先天性和適應性免疫反應。因此，它們可用作炎癥性皮膚病的診斷和預后生物標志物或治療劑。?更具體地說，角質形成細胞是表皮的主要成分，也可以釋放 EV 并調節皮膚穩態，包括免疫反應和傷口愈合。

新出現的證據還表明，miRNA 參與免疫疾病的進展。值得注意的是，EV 含有大量 miRNA 貨物，并被證明具有免疫活性，其水平與炎癥性皮膚病患者的疾病活動相關。由于 EV 存在于前面提到的體液中，它們也可用于評估疾病的進展和治療效果。

重要的是，作為納米載體，EV 為抗炎治療提供了強大的傳遞系統。例如，核因子 κB (NF-κB) 轉錄因子在調節各種疾病的炎癥級聯反應中發揮著關鍵作用，包括敗血癥和銀屑病。因此，實施了一種光基因工程外泌體系統，將大量 NF-κB 的超級阻遏物抑制劑加載到 EV 中。這些工程 EV 能夠降低膿毒癥小鼠模型中的死亡率和全身炎癥，表明 EV 在皮膚炎癥中的有效作用。

傷口愈合和疤痕

皮膚在保護身體免受微生物入侵和感知環境刺激（包括空氣污染物）方面起著至關重要的作用。然而，皮膚經常因受傷而受損，并且在糖尿病和使用糖皮質激素或免疫抑制劑等疾病的情況下可能無法愈合。

盡管過去幾十年在促進傷口愈合方面取得了巨大進展，但仍然存在挑戰慢性傷口的恢復，因為傷口愈合是一個復雜且動態的生理過程，包括止血、炎癥、血管生成、增殖和重塑。

由于 EV 具有靶向特定受體細胞和一系列生物分子級聯的潛力，因此人們相信它們有望成為可促進傷口愈合的治療藥物。最近的評論表明，來自多種細胞類型的 EVs 貨物，包括 MSC、人羊膜上皮細胞、內皮祖細胞、尿源性干細胞、巨噬細胞、角質形成細胞和纖維細胞，具有特異性和有效調節細胞內信號通路和炎癥介質的能力調節皮膚傷口愈合。此外，體液中的外泌體也可以參與皮膚傷口愈合。

促進頭發生長

脫發（皮膚科最常見的病例之一）是一組異質性脫發疾病，包括雄激素性脫發、斑禿和瘢痕性脫發。該病的治療主要包括使用米諾地爾、非那雄胺、草藥提取物、根據脫發的類型，病灶內注射糖皮質激素、誘發接觸性過敏和毛發移植。

一些新的治療方法已經開發出來，包括使用富血小板血漿 (PRP)、脂肪來源的干細胞治療、角質形成細胞治療。條件培養基和低強度激光治療 (LLLT)。然而，這些方法都沒有顯示出令人滿意的結果。值得注意的是，毛發生長和毛囊 (HF) 的發育涉及上皮細胞和間充質細胞之間的相互作用。來自間充質干細胞和上皮的真皮乳頭細胞 (DPCs) 和外根鞘細胞 (ORSCs) 分別是 HF 發展和生長的關鍵調節因子，其中 DPCs 更為重要。最近的研究表明，DPCs 調節HF主要通過旁分泌機制促進毛發生長。此外，來自其他細胞的 EV 也被證明可以調節毛發生長。因此，EVs 是一種治療脫發的有前途的方法。

色素沉著—白癜風

白癜風是一種獲得性慢性脫色性疾病，是全世界最常見的脫色原因，估計患病率從 0.5% 到 2%。?以前的研究表明，角質形成細胞衍生的外泌體調節黑素細胞中的黑色素生成。此外，攜帶選定 miRNA 的 EV 在黑素細胞中被靶向和調節。

例如，來自角質形成細胞的外泌體中的 miR-330-5p 可以通過降低黑素細胞中 MITF 的表達來抑制黑素生成。然而，其他研究表明 miR-3196 和miR-203 通過增加 MITF 或 TYR 的表達上調黑色素生成。此外，先前的一項研究表明，白癜風中角質形成細胞分泌的外泌體促進黑色素細胞黑色素生成的能力較弱。

據報道，通過抑制 SOX1 激活 β-連環蛋白來增強黑素生成相關基因表達的 miR-200c 在白癜風病變中角質形成細胞的外泌體中下調。事實上，熱休克 70 kDa 蛋白（ HSP70) 伴侶被證明在白癜風小鼠模型的進行性脫色中起作用。

皮膚再生

皮膚老化是由內在和外在因素（尤其是紫外線輻射）引起的，這些因素會導致皺紋、質地粗糙、松弛、毛細血管擴張和色素沉著。更重要的是，皮膚老化會增加患皮膚病的風險。

老化過程中的幾個特征已被確認，包括細胞衰老。細胞衰老包括細胞周期的永久停滯，并導致組織再生潛力的下降。此外，衰老細胞可以分泌 SASP（衰老相關分泌表型），包括促炎細胞因子和趨化因子，或釋放 EV 以維持或破壞皮膚穩態。

先前的研究表明，衰老的人類真皮成纖維細胞 (HDF) 通過提高中性鞘磷脂酶 (nSMase) 和改變溶酶體活性，同時所有促凋亡蛋白的 miRNA 增加 > 80%。此外，與從年輕 HDF 中獲得的 EV 相比，來自衰老 HDF 的 EV 在支持角質形成細胞分化和屏障功能方面的效果較差。此外，EV 和 miRNA 可以在 2D 細胞培養和3D 皮膚模型。因此，EV在抗衰老皮膚再生方面受到了極大的關注。

最近的一項研究還表明，在大規模生產方面，細胞工程納米囊泡 (CENV) 與傳統 EV 相比具有多個優勢。該研究通過將人類誘導多能干細胞（ iPSC） 連續擠出來將 CENV 應用于衰老的人類 HDF。

結果表明，CENVs 不僅刺激了年輕和衰老 HDFs 的增殖和遷移，而且恢復了與衰老相關的基因表達變化。這涉及降低衰老 HDF 中 SA-β-Gal 的活性并抑制 p53 和 p21 的表達，這些是參與細胞周期停滯、細胞凋亡和細胞衰老信號通路的關鍵因素。總體而言，這些結果表明 iPSC-CENV可能是 iPSC-exo 治療皮膚老化的有希望的替代品。

皮膚癌

皮膚癌是北美最常見的惡性腫瘤類型，主要分為黑色素瘤和非黑色素瘤皮膚癌。非黑色素瘤皮膚癌包括基底細胞癌和鱗狀細胞癌（分別為 BCC 和 SCC）。雖然黑色素瘤僅占 3% 左右在美國所有皮膚癌中，它與大約 75% 的皮膚癌相關死亡有關。非黑色素瘤皮膚癌對患者和社會都造成了巨大的生理和心理負擔。

特別是，癌變是一個長期過程，包括癌癥的發生、促進和進展。因此，需要特定的發生和進展標志物來促進轉移性黑色素瘤的早期檢測，進而改善臨床干預和患者生存。值得一提的是，液體活檢似乎是一種新的癌癥診斷方法，它避免了痛苦的組織活檢或有害的成像方法。最常見的循環標志物是循環腫瘤細胞、循環腫瘤特異性核酸、EV 和自身抗體。因為 EV 提供EV 具有穩定和豐富的測試載體，可以通過多種技術進行豐富或操作，具有作為癌癥診斷和預后標志物的巨大潛力。

目前有 303 項基于 EV 的注冊或相關臨床試驗（2021 年 7 月 11 日），其中大部分主要集中在各種癌癥、心血管疾病和神經退行性疾病的診斷、治療或預后策略上。迄今為止，這些臨床試驗表明，基于 EV 的療法和給藥平臺的自體給藥沒有明顯的毒性和不良副作用，突出了它們的安全性和可行性。

有幾個重要的問題需要考慮，包括樣本量的確定、樣本的收集、存儲和分析前的處理。在這方面，國際細胞外囊泡協會為 EVs 的循證框架分離和分析提供了建議。EVs 的分離方法包括超速離心、超濾、免疫親和捕獲、基于電荷中和的聚合物沉淀、尺寸-排除色譜和微流體技術。?然而，現有的分離 EV 的方法不能滿足一刀切的要求。例如，超速離心仍然是最常用的分離方法。但它耗時且需要精密設備。