袁雪梅　羅豐　李春香　熊鴻　馬武開　姚血明

【摘 要】 外泌體（Exo）是由細胞分泌的囊性小泡，其攜帶的蛋白質、微小RNA、DNA等物質是細胞間的物質、信號傳遞的重要媒介，可參與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展。近年來，國內外研究發(fā)現(xiàn)，Exo不僅對類風濕關節(jié)炎的關節(jié)軟骨、炎癥反應、免疫調節(jié)等具有重要作用，還可作為類風濕關節(jié)炎診斷的標志物，對類風濕關節(jié)炎早期診斷及治療具有重要意義。通過不同來源Exo在類風濕關節(jié)炎的研究對相關文獻進行整理，發(fā)現(xiàn)間充質干細胞、肥大細胞、樹突狀細胞等多種細胞可通過分泌Exo對診斷和治療類風濕關節(jié)炎具有良好的應用前景，為Exo治療類風濕關節(jié)炎的開發(fā)利用進一步提供科學依據。

【關鍵詞】 類風濕關節(jié)炎；外泌體；間充質干細胞；微小RNA；研究進展；綜述

類風濕關節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）可導致關節(jié)畸形和功能喪失，嚴重者可引起內臟器官損壞，在世界范圍內的發(fā)病率為0.5%～1%［1］?；ぱ资瞧渲饕牟±硖卣鳎琴|侵蝕是受累關節(jié)長期慢性炎癥導致局部骨破壞的結局，因此，如何抑制關節(jié)滑膜炎癥和骨破壞是控制RA進展的關鍵。目前，臨床上治療RA的藥物多為改善病情抗風濕藥（DMARDs）、非甾體抗炎藥（NSAIDs）及糖皮質激素等，但只能緩解臨床癥狀，不能根治。因此，盡早診斷出RA及開展新治療方法的相關研究十分迫切。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)，外泌體（Exo）不僅參與RA的發(fā)病過程，在抗原表達、炎癥、組織愈合、細胞信號傳導、免疫調節(jié)等方面發(fā)揮重要作用［2］，還可以作為RA診斷的生物標志物。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)間充質干細胞來源外泌體（MSC-Exo）能促進軟骨形成、組織修復、調節(jié)炎癥反應［3］，治療RA被寄予厚望。此外，來自肥大細胞（MCs）、巨噬細胞、樹突狀細胞（DCs）的Exo在RA治療中也同樣發(fā)揮著重要作用，但具體機制尚未完全闡明。因此，本文就不同來源Exo的生物學特性和功能及其在RA治療中的作用機制進行歸納和總結，為Exo治療和診斷RA的開發(fā)利用提供科學依據。

1 Exo的生物學特性及其功能

Exo是由一系列細胞產生的可與膜結合的脂質雙分子層囊泡，大小為30～100 nm，密度1.10～1.20 g·mL^-1，包含多種蛋白質、mRNA、微小RNA（miRNA），調節(jié)局部或者遠端靶細胞，發(fā)揮其生物學作用［4］。Exo自身攜帶的脂質、蛋白質、核酸是主要成分，可通過自分泌、旁分泌和內分泌3種方式傳輸到靶細胞而發(fā)揮生物學作用，即交換和傳遞生物信息［2］。其脂質成分主要包括磷脂酰絲氨酸、膽固醇、神經酰胺及鞘磷脂等，可防止Exo內部的RNA、蛋白質等生物活性物質在細胞外環(huán)境中被破壞［5］。Exo中包含非特異性和特異性兩類蛋白，前者包括四次跨膜蛋白、熱休克蛋白、肌鈣蛋白、肌動蛋白等參與Exo結構的形成，后者主要包括抗原呈遞細胞分泌的主要組織修容復合體-Ⅰ類（MHC-Ⅰ）、主要組織修容復合體-Ⅱ類（MHC-Ⅱ）及共刺激信號蛋白等［6-7］。核酸作為Exo的另一個重要組成成分，包括mRNA、非編碼核糖核酸（RNA），如miRNA，長非編碼RNA（IncRNA）等。Exo可通過mRNA、miRNA、IncRNA等物質傳遞生物信息，近年來有研究證實Exo內含的miRNA參與RA發(fā)病機制，并可作為RA診斷的標志物［8］。

Exo具有非常重要的臨床應用價值。首先，可作為一種RA的疾病預測及診斷手段。miRNA是Exo攜帶的主要功能因子，可作為RA的標志物，目前研究最多的miRNA是miR-146a和miR-155。研究發(fā)現(xiàn)，與正常人相比，miR-155、miR-146a與RA患者產生的炎癥因子腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-17（IL-17）、白細胞介素-1β（IL-1β）水平升高有關［9-10］。因此，通過對Exo攜帶的miRNA生物分子的檢測，對早期RA的疾病預測及診斷具有重要意義。其次，Exo可作為藥物運輸的載體。Exo體積小，穩(wěn)定性強，具有生物活性成分和特異性靶向的能力，可通過屏障將內容物直接傳遞到細胞中［11］。最后，Exo還具有調控炎癥反應、促進軟骨組織修復的重要作用。因此，Exo在臨床治療領域具有廣闊的應用前景。

2 不同來源Exo與RA的關系

2.1 間充質干細胞來源Exo 間充質干細胞（MSC）是具有自我更新和多向分化、多種細胞能力的多能干細胞，不僅可通過調節(jié)炎癥反應和參與組織修復再生治療炎癥性相關疾?。?2］，還具有低免疫原性和免疫調節(jié)特性，在平衡體內的免疫紊亂和減輕炎癥狀態(tài)中占據重要地位，可從骨髓、臍帶、脂肪等多種組織分離獲得［13］。目前，以骨髓間充質干細胞來源外泌體（BMSC-Exo）、臍帶間充質干細胞來源外泌體（UCMSCs-Exo）研究報道最多。

2.1.1 BMSC-Exo 骨髓間充質干細胞（BMSCs）是指從人體或動物骨髓中分離出來的一類干細胞，具有促進骨愈合、骨細胞生長、骨形成的重要作用［14］。近年來，BMSC-Exo因其可通過旁分泌功能分泌多種物質（神經營養(yǎng)因子、細胞因子、趨化因子）調節(jié)局部微環(huán)境，減輕炎癥反應，促進組織修復成為研究熱點［15］。BMSC-Exo主要是通過調控炎癥反應，促進軟骨組織修復參與RA的治療。LI等［16］研究發(fā)現(xiàn)，BMSC-Exo通過運送特異性miRNA調節(jié)成纖維滑膜細胞（FLS）的增殖并抑制IL-1β、TNF-α炎癥因子水平，從而發(fā)揮抗炎功能。范愛玉等［17］進一步研究發(fā)現(xiàn)，BMSC-Exo明顯降低膠原誘導性關節(jié)炎（CIA）大鼠血清中炎癥因子的表達和減少關節(jié)組織中P65、P50的表達和IκBa的磷酸化水平，這與BMSC-Exo抑制核轉錄因子-κB（NF-κB）信號通路有關。BMSC-Exo在RA中不僅能發(fā)揮抗炎作用，還可促進關節(jié)軟骨的再生，減少關節(jié)破壞。陳燕等［18］研究發(fā)現(xiàn)，

BMSC-Exo可通過旁分泌作用上調RUNT相關基因2（RUNX-2）、成骨細胞特異性轉錄因子Oxterix、骨鈣素（OCN）等骨相關基因的表達，誘導成骨細胞的分化，從而促進骨再生。CHEN等［19］研究進一步證實，BMSC-Exo過表達miRNA-150-5p通過靶向調節(jié)基質金屬蛋白酶-14（MMP-14）和血管內皮生長因子（VEGF），抑制FLS的遷移和侵襲、滑膜細胞增生和血管生成，進而減少關節(jié)破壞。

2.1.2 UCMSCs-Exo UCMSCs-Exo是由臍帶間充質干細胞分泌的活性分泌物，其中包含miRNA、mRNA及蛋白質等物質，可通過旁分泌和自分泌作用釋放多種生物活性因子，進行免疫調節(jié)。促進組織的再生和修復［20-21］。UCMSCs-Exo在RA中的主要作用是免疫調節(jié)，有研究證實，RA患者存在輔助性T細胞17（Th17）和調節(jié)性T細胞（Treg）水平免疫失衡狀態(tài)，及相關致炎因子和抑炎細胞因子水平異常參與了RA的發(fā)病過程［22］。郭禮妍等［23］研究發(fā)現(xiàn)，UCMSCs-Exo可作為免疫調節(jié)媒介，通過上調Treg和下調Th17細胞參與免疫平衡的調節(jié)，還調節(jié)TLR4/NF-κB/p65信號通路，阻止促炎性細胞因子IL-1β和TNF-α的釋放，減輕RA的炎癥水平［24］。王甫為等［25］建立CIA小鼠模型，尾靜脈注射UCMSCs-Exo顯示其能對CD4+ T細胞的增殖起到抑制作用，并呈現(xiàn)劑量依賴性，還能降低γ干擾素（IFN-γ）、IL-17、核轉錄因子-κB受體活化因子配體（RANKL）和轉化生長因子-β（TGF-β）水平，證實UCMSCs-Exo可有效緩解CIA小鼠發(fā)病，減輕關節(jié)紅腫程度。UCMSCs-Exo除了具有免疫調節(jié)的作用外，也可以促進成骨細胞的分化誘導骨形成；但目前尚無UCMSCs-Exo促進成骨細胞的分化和骨形成在RA的研究。

2.2 MCs來源Exo MCs是來源于骨髓造血干細胞，可分泌多種細胞因子參與機體的免疫調節(jié)。MCs與RA具有密切的關系，研究發(fā)現(xiàn)，RA關節(jié)滑膜中MCs的數量與炎癥反應嚴重程度、自身抗體陽性率、疾病活動度密切相關［26］。與其他細胞來源Exo不一樣的是，MCs既能促進炎癥反應，也有抗炎和免疫調節(jié)的作用。當免疫球蛋白E（IgE）刺激MCs時，MCs會分泌更多的Exo，此時Exo可以與血液或體液中游離的IgE結合，減少IgE與MCs的結合，降低MCs活化，從而下調滑膜中IL-1β、TNF-α和IL-6的分泌及上調IL-1α的產生，從而產生抗炎作用［27］。值得關注的是，MCs還可以作為抗RA藥物載體，發(fā)揮非細胞載藥系統(tǒng)作用［28］，為抗RA治療提供新途徑。

2.3 血清來源Exo 血清來源Exo對評估和診斷RA具有一定的價值。在RA的發(fā)病進程中，miRNA扮演著重要角色。研究顯示，miRNA可監(jiān)測RA疾病活動和治療反應的有效生物標志物［29］。孫廣等［30］研究發(fā)現(xiàn)，RA患者血清中的miR-223、miR-146a表達水平明顯升高，這與患者疾病嚴重程度和血清炎癥因子水平呈正相關，提示miR-223、miR-146a高表達參與RA疾病發(fā)生。SHIBUYA等［31］進一步發(fā)現(xiàn)，過表達的miR-223還可促進破骨細胞的生成，加重RA的關節(jié)破壞。以上研究提示，miR-223可作為治療RA的潛在治療靶點。除了miRNA，近年研究還發(fā)現(xiàn)，反轉錄lncRNA（Hotair）在血清來源Exo高表達也逐漸進入人們的視野。SONG等［32］研究證實，RA患者的血清來源Exo中Hotair顯著高表達，抑制Hotair可導致MMP-2、MMP-13水平顯著降低。因此，研究者認為，Hotair也可能是診斷RA的潛在生物標志物之一。

2.4 巨噬細胞來源Exo 巨噬細胞是機體常見的防御免疫細胞之一，在RA的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要的作用，可以與多種細胞相互作用產生大量的炎性細胞因子。巨噬細胞可分為M1型巨噬細胞（促炎作用）及M2型巨噬細胞（抗炎作用）。聞君俠等［33］將M2型巨噬細胞來源Exo注射于CIA小鼠關節(jié)腔，發(fā)現(xiàn)CIA小鼠關節(jié)組織的促炎細胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β濃度明顯降低，說明M2型巨噬細胞來源Exo具有抑制炎癥因子分泌的作用，可減輕關節(jié)炎癥反應。目前，僅有少量文獻報道巨噬細胞來源Exo對RA的作用，巨噬細胞來源Exo對RA的作用機制還需進一步研究。

2.5 DCs來源Exo DCs是唯一能活化初始T細胞的抗原提呈細胞，在免疫應答中發(fā)揮著重要的作用，在自身免疫炎性損傷過程中扮演著重要角色。最近發(fā)現(xiàn)，免疫抑制DCs-Exo具有與DCs相似的內容物和免疫抑制的效果，能激活多種免疫細胞，抑制炎癥因子的釋放［34］。研究發(fā)現(xiàn)，DCs-Exo可通過抑制T細胞增殖延遲CIA小鼠關節(jié)炎的發(fā)作，從而調節(jié)炎癥反應［35］。DCs-Exo除參與調節(jié)炎癥反應外，還可作用于MSC，促進骨修復再生所需活性因子的分泌，從而使骨分化順利進行。

3 小 結

RA為臨床常見的自身免疫性疾病，嚴重影響患者的生活質量。Exo作為細胞間信息交換的重要載體，大量證據表明，miRNA在診斷RA及預測疾病活動度方面具有重要意義。通過對不同細胞來源Exo的相關研究進行歸納和總結，發(fā)現(xiàn)Exo目前主要是用于免疫調節(jié)，調控炎癥反應，降低炎性細胞因子的釋放；其中以MSC-Exo治療RA具有巨大的潛力，不僅具有抗炎作用，還可以促進關節(jié)軟骨的再生。但是，不同細胞來源的Exo介導信號通路中具體分子機制尚未十分明確。但隨著研究的深入，相信不同Exo的作用機制也將逐漸被發(fā)掘，未來的應用前景將十分廣闊。

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