外泌體在系統(tǒng)性硬化癥中的研究進(jìn)展

吳偉泳，龐學(xué)豐，李玉玲，黃政治，林菊，陳小瓊，馬靜，鄭中英，沈小榆

(1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530000；2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院，廣西 南寧 530000)

0 引言

系統(tǒng)性硬化癥(systemic sclerosis,SSc)是一種較為罕見的異質(zhì)性自身免疫病，目前病因尚未明確，其主要特征是皮膚和器官纖維化，以及血管損傷和特定自身抗體的出現(xiàn)[1,2]。一項(xiàng)有關(guān)SSc 流行病學(xué)薈萃分析認(rèn)為每年約有23/100 萬的人受到系統(tǒng)性硬化癥的影響，總體男女患病比超過1:3[3]，英國(guó)流行病學(xué)資料顯示該病診斷的平均年齡約為59.1 歲[4]。早在1980 年，美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)(ACR)就根據(jù)皮膚受累程度將SSc 分為兩類：彌漫性系統(tǒng)性硬化癥和局限性系統(tǒng)性硬化癥[5]。但如今有關(guān)該病的確切起源、發(fā)病機(jī)理和疾病演變等仍不清晰，因此治療上的目標(biāo)主要為減少特定器官的受累及并發(fā)癥，然而，現(xiàn)階段還沒有一種有效醫(yī)療手段被證明可以改變整個(gè)疾病的進(jìn)展[6]。

外泌體來自于多種類型細(xì)胞(如免疫細(xì)胞、心血管細(xì)胞、干細(xì)胞等)釋放的納米級(jí)別的囊泡，介導(dǎo)了多種生理或病理反應(yīng)過程，如抗原呈遞、RNA 轉(zhuǎn)運(yùn)、組織修復(fù)等，外泌體中包含有特異性蛋白質(zhì)和核酸等生物分子，通過呈遞生物分子作用于靶細(xì)胞，從而起到細(xì)胞間信號(hào)傳遞的作用[7,8]。有研究表明mirna 和蛋白質(zhì)是選擇性地包裝在不同生理和病理?xiàng)l件的外泌體中[9]。

外泌體在SSc 發(fā)病機(jī)制相關(guān)的免疫、血管病變及纖維化等過程中起著重要的作用。本文將簡(jiǎn)要闡釋外泌體與SSc 三個(gè)主要病理特征的聯(lián)系，以及在SSc 的輔助診斷及治療中的潛在應(yīng)用。

1 外泌體與免疫系統(tǒng)

細(xì)胞外囊泡根據(jù)大小可分為三個(gè)亞類，外泌體屬于范圍在10-100nm 的一類，因其自身具有免疫調(diào)節(jié)潛力，而成為自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)制的重要因素[10]。研究發(fā)現(xiàn)在SSc 患者的皮膚中存在大量免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)(如T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等)[11]。Krasimirova 等發(fā)現(xiàn)SSc 患者中的Th17 和CD4 +細(xì)胞百分比的變化是SSc 發(fā)病的重要參考指標(biāo)[12]。有關(guān)T 淋巴細(xì)胞和B 淋巴細(xì)胞對(duì)SSc 作用的研究表明，它們具有協(xié)同誘導(dǎo)組織纖維化的功能[13]。而且B 淋巴細(xì)胞被認(rèn)為參與了自身抗體的產(chǎn)生，目前雖然缺乏直接證據(jù)證明自身抗體與SSc 之間的因果關(guān)系，但在臨床上，自身抗體是作為評(píng)估和協(xié)助診斷SSc的重要指標(biāo)之一[14]。B 淋巴細(xì)胞作為能產(chǎn)生外泌體的免疫細(xì)胞，是通過外泌體激活CD4 + T 細(xì)胞，從而介導(dǎo)抗原呈遞的過程[15]。

2 外泌體與血管病變

有研究認(rèn)為受損的血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管周細(xì)胞可能會(huì)分化出成纖維細(xì)胞，成纖維細(xì)胞具有導(dǎo)致組織纖維化和膠原蛋白堆積的作用，是血管病變促進(jìn)SSc 纖維化的機(jī)理[16]。大量文獻(xiàn)提示外泌體在血管生成與重建中扮演著重要的角色[17]。Nakamura 等通過研究表明SSc 的血管異?？赡苁怯捎谕饷隗w從皮膚組織轉(zhuǎn)移到血流中而引起血清的外泌體水平降低導(dǎo)致[18]。肺動(dòng)脈高壓是SSc 的常見并發(fā)癥，引起該病的重要病理基礎(chǔ)是肺血管的重構(gòu)[19]。有文章報(bào)道了肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞之間存在著外泌體的交換，從而導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓[20]。有研究通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)肺血管平滑肌細(xì)胞釋放的外泌體富含miR-143，并且通過被肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞吸收而誘導(dǎo)了血管的增殖和轉(zhuǎn)移，采取遺傳消融和藥品抑制等手段消除miR-143 后可阻止肺動(dòng)脈高壓的發(fā)生[21]。

3 外泌體與纖維化

纖維化是SSc 的臨床特征之一，也是該病死亡的主要原因。外泌體是纖維化信號(hào)的載體，可通過傳遞抑制纖維化或炎癥的信號(hào)來調(diào)節(jié)纖維化進(jìn)程，是纖維化疾病的潛在生物標(biāo)記物，而來自骨髓干細(xì)胞的外泌體則被認(rèn)為可應(yīng)用于纖維化疾病的治療[22]。在實(shí)驗(yàn)室研究中發(fā)現(xiàn)SSc 患者的血清外泌體含有miRNA，可在體外靶標(biāo)的正常成纖維細(xì)胞中誘導(dǎo)出纖維化表型，提示SSc 的纖維化與外泌體排泄miRNA 有關(guān)[23]。相關(guān)報(bào)道表明TGF -β/ SMAD 通路是SSc 纖維化病程中是主要的信號(hào)通道之一[24]。研究發(fā)現(xiàn)臍帶來源的間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體內(nèi)含多種小分子核糖核酸(miR-21、miR-23a、miR-125-b)，可作用于TGF -β/ SMAD2 信號(hào)通道從而抑制纖維肌蛋白的表達(dá)和膠原蛋白的堆積[25]。

4 外泌體在SSc 診治中的潛在應(yīng)用

Guiducci 等通過對(duì)37 例SSc 患者和15 例健康受試者的血清進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)SSc 患者中的外泌體總數(shù)較正常人增高，且來自血小板、單核細(xì)胞及T 淋巴細(xì)胞的外泌體是顯著增加的，提示這些類型的細(xì)胞可能參與了SSc 的發(fā)病，是潛在的SSc 早期診斷標(biāo)記物或治療靶點(diǎn)[26]。Yan Q 等通過小鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SSc 患者的受損皮膚組織中存在著miR-155 的高水平表達(dá)，因此研究認(rèn)為可通過沉默miR-155 抑制膠原蛋白合成功能及纖維化相關(guān)信號(hào)通道(即Wnt /β-catenin 通道和Akt 通道)的表達(dá)，存在著治療真皮纖維化的潛力[27]。研究發(fā)現(xiàn)加入SSc 患者血清刺激的成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中存在著miR-21、miR-31 等的過度表達(dá)，提示miR-21、miR-31 等在SSc 發(fā)病機(jī)制中是重要的信號(hào)傳遞物質(zhì)[28,29]。Kozlova 通過將來自SSc 患者的全皮活檢標(biāo)本中的miR-125b 敲碎后，發(fā)現(xiàn)皮膚成纖維細(xì)胞的增殖受到了抑制，認(rèn)為其代償性抗纖維化機(jī)制可能是潛在的新型治療選擇[30]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)miR-21 可影響SSc 患者皮膚成纖維細(xì)胞中的兩個(gè)凋亡基因即Bcl-2 和Bax 的功能，從而促進(jìn)了SSc 成纖維細(xì)胞的凋亡。提示我們可通過抑制SSc 患者外泌體分泌的miR-21 進(jìn)行針對(duì)性的藥物定點(diǎn)治療[31]。

5 總結(jié)

近年來有關(guān)系統(tǒng)性硬化癥的病因、診斷和治療等方面的認(rèn)識(shí)有了較大的發(fā)展，但系統(tǒng)性硬化癥作為一種多系統(tǒng)受累的自身免疫性疾病，目前仍然缺乏一種有效的生物標(biāo)志物來跟蹤疾病的進(jìn)展或輔助治療。外泌體因其自身有傳輸信息的功能及特點(diǎn)，已成為早期預(yù)測(cè)SSc 及其病程發(fā)展的潛在物質(zhì)。相關(guān)文章表明外泌體具有以下特性：(1)易于從人體體液分離出來，可在-20℃的長(zhǎng)期儲(chǔ)存下保持穩(wěn)定；(2)在體內(nèi)存活的半衰期相對(duì)較長(zhǎng)；(3)其具有保護(hù)自身包含的活性成分物質(zhì)不被酶降解的能力；(4)具有可修改功能，能滿足特殊治療方案的需求[32]。因此，外泌體作為一個(gè)引人入勝的研究領(lǐng)域，值得進(jìn)一步探究。綜上所述，外泌體在SSc 的發(fā)病機(jī)制及治療上具有巨大潛能，但目前有關(guān)外泌體的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究仍處于早期階段，且在SSc 上的各項(xiàng)研究仍然不足，有關(guān)其在SSc 上的具體靶點(diǎn)及作用機(jī)理尚未闡明，希翼未來在外泌體與SSc 的研究中能進(jìn)一步探究外泌體是如何具體調(diào)控SSc 的發(fā)病及預(yù)后。