外泌體在皮膚過敏反應(yīng)等變態(tài)反應(yīng)性疾病中的應(yīng)用前景

外泌體是晚期內(nèi)體起源的一種具有脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)的封閉囊泡，可以攜帶和分泌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等并轉(zhuǎn)運至受 體細(xì)胞，是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞間通訊的重要載體，在多種生理和病理過程中發(fā)揮重要作用。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，外泌體可以調(diào) 節(jié)免疫應(yīng)答、傳遞炎癥信號、釋放細(xì)胞因子，在過敏性疾病中起關(guān)鍵作用。由于外泌體存在于多種體液中，有望在疾病早 期篩查、療效評估及預(yù)后分析中提供幫助。

特應(yīng)性皮炎

變態(tài)反應(yīng)性疾病(又稱過敏性疾病)，如食物過敏、特應(yīng)性皮炎和哮喘等，已經(jīng)成為全球性公共衛(wèi)生 問題，給患者的身心帶來了巨大的傷害。變態(tài)反應(yīng) 主要是對機(jī)體無害的物質(zhì)經(jīng)抗原呈遞后引起機(jī)體防御激活，發(fā)生一系列免疫信號級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致免疫系 統(tǒng)失衡，產(chǎn)生慢性炎癥傷害機(jī)體。

過敏性疾病從新生兒到老年人的各個年齡階段都可能發(fā)生，往往具有明顯的遺傳傾向。過敏性疾病中，以速發(fā)型過敏反應(yīng)比較常見，其主要類型有皮膚過敏反應(yīng)、呼吸道過敏反應(yīng)、消化道過敏反應(yīng)及過敏性休克等，常見疾病有如下幾種：過敏性皮炎、過敏性鼻炎、過敏性哮喘、過敏性紫癜、過敏性休克等。

2005年6月28日，WAO聯(lián)合各國變態(tài)反應(yīng)機(jī)構(gòu)共同發(fā)起了對抗過敏性疾病的全球倡議，將每年的7月8日定為世界過敏性疾病日。旨在通過增強(qiáng)全民對過敏性疾病的認(rèn)識，共同來預(yù)防過敏反應(yīng)及過敏性哮喘。

7月8日定為世界過敏性疾病日

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近30年來，過敏性疾病的發(fā)生率至少增加了3倍，目前全球總患病率已達(dá)22%。預(yù)計在20年后，工業(yè)化國家50%的人口將患上過敏性疾病。過敏，已被世界衛(wèi)生組織（WHO）列為21世紀(jì)重點防治的三大疾病之一。

世界衛(wèi)生組織同時估計，每年有超過18萬人死于哮喘，于2005年更有約25萬人因哮喘病而導(dǎo)致死亡。全球與過敏性鼻炎相關(guān)的費用，包括藥物、咨詢及工作休假等每年花費超過200億美元。全球僅抗變態(tài)反應(yīng)（過敏）藥物這一項的支出估計超過80億美元。

外泌體在變態(tài)反應(yīng)性疾病中的作用

外泌體在各種生理和病理狀態(tài)下均發(fā)揮生物學(xué)功能。在變態(tài)過敏反應(yīng)中，外泌體主要通過參與抗原呈 遞、轉(zhuǎn)運炎癥相關(guān)蛋白、嗜酸性粒細(xì)胞的募集與浸 潤、促進(jìn)炎性介質(zhì)的釋放和使線粒體產(chǎn)生活性氧 (ROS)發(fā)揮作用。

外泌體參與抗原呈遞　?

樹突狀細(xì)胞是功能最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞( APC)，其衍生的外泌體表面攜帶有 Ag 多肽的復(fù)合物。此類外泌體可以作為類抗原呈遞細(xì)胞物質(zhì)與 T 細(xì)胞表面的 Ag-MHC 特異性的受體結(jié)合，誘導(dǎo) T 細(xì)胞發(fā)揮作用。在動物模型中，根據(jù)樹突狀細(xì)胞的類型和成熟階段，其衍生的外泌體被證明具有免疫刺激或抑制作用。

研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體可以通過 APC 介導(dǎo)的方式誘 導(dǎo) CD4 ＋ T 細(xì)胞分化生成調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞(Treg)，促進(jìn) Treg 細(xì)胞的增殖和免疫調(diào)控作 用，從而緩解小鼠支氣管哮喘模型的癥狀，發(fā)揮調(diào)控免疫系統(tǒng)的作用?。

抑制炎癥反應(yīng)是間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體治療疾病的一大顯著作用。實驗發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體能改善神經(jīng)炎癥，促進(jìn)神經(jīng)構(gòu)成和血管再生。

科學(xué)家將人臍帶間 充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體注入到視網(wǎng)膜損傷的小鼠模型中 發(fā)現(xiàn)其可抑制細(xì)胞凋亡，抑制炎癥反應(yīng)。間充質(zhì)干細(xì)胞外 泌體在肺部、肝臟、皮膚及心血管等疾病的治療中均顯示 出對炎癥反應(yīng)的抑制作用。

外泌體轉(zhuǎn)運炎癥相關(guān)蛋白

外泌體能夠轉(zhuǎn)運兩個促炎蛋白抑鐵素 2(LCN2)和 S100 鈣結(jié)合蛋白 A12(S100A12)。LCN2 是由呼吸上皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞在炎癥觸發(fā)下分泌的，它是 S100A12 的一種 化學(xué)引誘劑。高豐度的 LCN2 已被報道在尿外泌體 中作為腎功能障礙和炎癥的標(biāo)志物。

S100A12 屬于 鈣粒蛋白小鈣結(jié)合蛋白 S100 家族，肺臟損傷后主要 由活化的巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表達(dá)，它 能促使中性粒細(xì)胞向炎癥部位轉(zhuǎn)移，并產(chǎn)生趨化因 子和細(xì)胞因子。這兩種蛋白通過外泌體在初始 病變的遠(yuǎn)處傳播是增加嗜中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的氣道炎 癥的潛在機(jī)制之一。

外泌體影響嗜酸性粒細(xì)胞的募集與浸潤　?

嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)在變態(tài)反應(yīng)是重要 的炎性效應(yīng)細(xì)胞和上皮損害細(xì)胞，組織和血液中 EOS 的募集和浸潤是變態(tài)反應(yīng)性疾病的標(biāo)志。激活的 EOS 可表達(dá)各種細(xì)胞因子受體，釋放多種炎性介質(zhì)從而發(fā)揮致炎作用。EOS 還可以誘導(dǎo)生成 Th1 和 Th2 型細(xì)胞因子，具有促進(jìn) Th2 細(xì)胞分化，調(diào)節(jié)變態(tài)反應(yīng)的潛能。

將間充質(zhì) 干細(xì)胞來源的外泌體經(jīng)皮下或靜脈注入屋塵螨誘導(dǎo) 的過敏性皮炎小鼠體內(nèi)，可以明顯觀察到 EOS 浸潤 的減少，而中性粒細(xì)胞或其他白細(xì)胞的數(shù)量未見明 顯異常，同時炎性因子分泌減少。因此外泌體可以緩解皮炎癥狀，從而為過敏性皮炎提供了新的無細(xì)胞治療方式。

過敏性皮炎

屋塵螨( HDM)致敏原暴露的 HDM 致敏小鼠分泌到氣道液體中的外泌體是對 照 組 的 8.9 倍， 在 用 神 經(jīng) 磷 脂 酶 抑 制 劑 GW4869 處理后外泌體的分泌明顯減少，同時也降低了氣管肺泡灌洗液中EOS 的數(shù)量和氣道及粘液中 EOS 的募集，起到調(diào)控 Th2 免疫反應(yīng)和緩解氣道 過敏性炎癥的作用。

外泌體促進(jìn)炎性介質(zhì)的釋放　

Th1、Th2 作為 CD4 ＋ T 淋巴細(xì)胞的兩個重要亞群，通過分泌一系列 炎癥因子參與機(jī)體免疫反應(yīng)。Th1 / Th2 失衡與變態(tài) 反應(yīng)性疾病密切相關(guān)。間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)主要是通過其分泌的外泌體經(jīng) 旁分泌途徑在 MSCs 與靶標(biāo)細(xì)胞間發(fā)揮通訊功能。

MSCs 來源的外泌體可以誘導(dǎo) Th1 向 Th2 的轉(zhuǎn)變， 降低 T 細(xì)胞向 Th17 細(xì)胞的分化，增加 Treg 細(xì)胞數(shù) 量，從而在免疫調(diào)控中發(fā)揮重要作用[21] 。哮喘患者 血清中 DCs 來源的外泌體與 CD4 ＋ T 細(xì)胞共培養(yǎng) 后，Th2 細(xì)胞因子 IL-4 升高，而 Th1 細(xì)胞因子 IFN-γ 降低，提示外泌體可以促進(jìn) CD4 ＋ T 細(xì)胞增殖和 Th2 細(xì)胞的分化。

Th1 / Th2 失衡在變異性鼻炎(AR)的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，患者鼻 腔粘液分離獲得的外泌體與 CD4 ＋ T 細(xì)胞共孵育后， Th1 細(xì)胞比例降低而 Th2 細(xì)胞比例升高，提示外泌 體介導(dǎo)的免疫反應(yīng)在 AR 中發(fā)揮關(guān)鍵作用，從而為 AR 提供了潛在的治療靶點。

展望

目前有超過 300 篇已發(fā)表的關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體在體內(nèi)治療特性的報告，涉及多個疾 病類別。神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病和腎臟疾病分 別是研究最多的三個疾病領(lǐng)域?。外泌體及其內(nèi)含物成為近年來生物醫(yī)學(xué)研究的 重要領(lǐng)域，它作為納米級的細(xì)胞間信號傳遞的載體，它們在預(yù)防、診斷和開發(fā)新 的治療方法等方面都可能發(fā)揮重要作用，前景廣闊。