《Frontiers in Cell and Developmental Biology》:Extracellular vesicle-mediated cell–cell communication in keloids and hypertrophic scars: mechanisms, methodological caveats, and therapeutic perspectives
病理性瘢痕,包括瘢痕疙瘩和增生性瘢痕,是一个主要的临床挑战,其特征是持续的成纤维细胞活化、过度的细胞外基质沉积、慢性炎症和异常的组织重塑。尽管现有疗法改善了部分管理,但高复发率和结果的多变性表明其潜在机制仍未完全阐明。细胞外囊泡(EVs),尤其是小细胞外囊泡(sEVs),正日益被认为是纤维化性皮肤疾病中介导细胞间通讯的介质。然而,根据国际细胞外囊泡学会(MISEV)的建议,除非明确证明其内体来源,否则应谨慎使用“外泌体”一词。在病理性瘢痕中,EVs/sEVs介导的信号传导通过在成纤维细胞、角质形成细胞、内皮细胞、免疫细胞和间充质基质/干细胞之间传递物质,涉及成纤维细胞活化、免疫失调、血管生成失衡和细胞外基质重塑。已报道的下游通路包括转化生长因子-β(TGF-β)/Smad、Wnt/β-catenin、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt和核因子κB(NF-κB)。然而,证据强度差异很大,因为许多结论基于体外研究或关联性组学分析,而非直接的因果实验。此外,EVs的分离和表征方法差异可能显著影响报告的物质组分和功能结果。本综述批判性地总结了EVs/sEVs在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕中的通讯作用,重点强调了囊泡命名法、方法学严谨性、细胞特异性信号传导以及因果证据与关联性证据的区别。我们还讨论了转化挑战,包括大规模生产、批次异质性、储存稳定性、生物分布、靶向性、安全性和监管考虑。
病理性瘢痕,包括瘢痕疙瘩和增生性瘢痕,是异常伤口愈合的纤维增生性结局,其特征为持续炎症、过度的细胞外基质沉积、异常的组织硬度和修复反应的不完全消退。临床上,瘢痕疙瘩超出原始伤口边缘且很少消退,而增生性瘢痕则局限于损伤部位,并可能随时间部分消退。除了美容缺陷外,这两种病变都可能引起疼痛、瘙挛、挛缩和严重的社会心理负担。尽管现有治疗如手术切除、病灶内皮质类固醇注射、放疗和激光治疗可以改善部分病变,但复发和可变的治疗反应仍是主要局限。这些挑战突显了需要更精确地理解驱动病理性瘢痕形成和持续存在的细胞与分子机制。
病理性瘢痕正日益被认为是一种微环境驱动的疾病,涉及成纤维细胞、角质形成细胞、内皮细胞、免疫细胞和间充质基质/干细胞之间的动态相互作用。可溶性介质如细胞因子、趋化因子和生长因子促进了这种串扰,但它们并不能完全解释瘢痕组织内纤维化信号传导的空间持续特性。因此,细胞外囊泡,特别是小细胞外囊泡,作为细胞间通讯的额外介质吸引了越来越多的关注。通过运输蛋白质、脂质和核酸——包括微小RNA(miRNAs)、长链非编码RNAs(lncRNAs)和环状RNAs(circRNAs)——EVs可能影响瘢痕组织中的成纤维细胞表型、免疫调节、血管生成和细胞外基质重塑。
越来越多的研究表明,EVs相关的物质可能调节关键的纤维化和炎症通路,包括TGF-β/Smad、Wnt/β-catenin、PI3K/Akt和NF-κB,从而参与瘢痕的启动、进展和持续。在许多报道中,“外泌体”一词被广泛使用,即使未证明其内体来源,并且囊泡分离和表征方法的差异可能显著影响报告的物质组成和生物效应。此外,大部分现有证据来源于细胞培养实验、动物模型或基于组学的关联研究,而直接的因果验证和临床证据仍然有限。
在这篇综述中,我们批判性地研究了EVs/sEVs在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕中介导的细胞间通讯。我们强调该领域常被忽视的三个问题:第一,需要使囊泡命名法和表征与当前的MISEV建议保持一致;第二,区分直接因果证据与相关的物质谱分析或通路富集分析的重要性;第三,目前限制治疗应用的转化挑战,包括制造可扩展性、批次可变性、储存稳定性、生物分布、靶向性、安全性和监管考虑。我们还根据细胞来源和生物学背景组织文献,以阐明EVs物质如何影响病理性瘢痕形成中的成纤维细胞活化、免疫反应和细胞外基质重塑。
**细胞外囊泡:生物发生、物质与功能作用**
**生物发生与分泌途径**
外泌体通常定义为通过多囊泡体(MVB)途径产生的、起源于内体的小细胞外囊泡。在此过程中,晚期内体膜向内出芽形成腔内囊泡(ILVs),随后在MVBs与质膜融合时释放到细胞外空间。早期内体成熟为MVBs,其中ILV的形成与物质分选相耦合。内体分选必需运输复合物(ESCRT)通过调节物质识别、膜出芽和囊泡断裂在此过程中发挥核心作用,尽管也描述了不依赖于ESCRT的机制。由中性鞘磷脂酶2(nSMase2)产生的神经酰胺可能促进膜弯曲和ILV形成。此外,Rab GTPases(例如Rab27a/b、Rab11和Rab35)和SNARE蛋白调节囊泡运输、停靠和膜融合,从而影响不同细胞环境中的囊泡分泌效率。
**物质组成**
细胞外囊泡携带多样的分子物质,反映了供体细胞的生理和病理状态。这些物质包括核酸(miRNAs、lncRNAs、circRNAs、mRNAs,偶尔还有DNA片段)、蛋白质、脂质和代谢物,所有这些都可能影响受体细胞行为。RNA加载到EVs中似乎是选择性调控而非随机的,RNA结合蛋白和序列基序有助于物质的富集。EVs还运输蛋白质,如四跨膜蛋白(CD9、CD63和CD81)、热休克蛋白、信号分子和酶,它们可以直接调节受体细胞中的信号通路。此外,脂质成分,包括胆固醇、鞘磷脂和神经酰胺,有助于囊泡稳定性和膜融合动态。
**摄取机制与靶向特异性**
释放后,EVs通过受体-配体相互作用、膜融合或内吞作用与受体细胞相互作用。摄取机制包括网格蛋白介导的内吞作用、小窝蛋白依赖的内吞作用、脂筏相关内吞和巨胞饮作用。靶向特异性受囊泡表面分子影响,包括整合素、四跨膜蛋白和蛋白聚糖,它们促进选择性结合和摄取。这些相互作用决定了细胞内运输途径和功能物质的递送。重要的是,缺氧、炎症和机械应力等微环境条件可能改变EVs的摄取效率和信号传导结果。然而,关于EVs摄取的大部分机制见解来自体外研究,其体内靶向特异性仍未完全理解。
**EVs在组织修复与纤维化中的作用**
EVs正日益被认为是伤口愈合和纤维化的调节因子,介导免疫、上皮、基质和血管细胞之间的通讯。在炎症阶段,免疫细胞来源的囊泡可能影响巨噬细胞极化和细胞因子平衡。例如,据报道,M2巨噬细胞来源的囊泡传递miR-223和miR-146a,促进抗炎反应。角质形成细胞和内皮细胞来源的囊泡可能促进再上皮化和血管生成。在增殖和重塑阶段,成纤维细胞和肌成纤维细胞来源的囊泡可能通过传递促纤维化介质如TGF-β1、结缔组织生长因子(CTGF)和细胞外基质相关转录本,在受体成纤维细胞中强化纤维化程序。这些囊泡与成纤维细胞增殖增加、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达和胶原I/III沉积相关,其下游效应通常与TGF-β/Smad和PI3K/Akt信号传导相关。在病理性瘢痕中,这种以成纤维细胞为中心的EVs介导通讯可能促成限制瘢痕消退的自放大纤维化环路。然而,这些发现大多源自体外实验或临床前模型,并且在许多研究中,囊泡在未经过生物发生特异性验证的情况下被归类为“外泌体”。因此,尽管现有证据支持EVs在纤维化中的功能作用,但机制推断的强度在不同研究之间差异很大。
相比之下,来源于间充质基质/干细胞(MSCs)、脂肪来源干细胞(ADSCs)和脐带来源细胞的囊泡通常报道具有抗炎和抗纤维化作用。这些囊泡可能传递调节性miRNAs,包括miR-29家族和miR-200b成员,这些miRNAs抑制促纤维化基因表达,减弱TGF-β相关信号传导,并限制肌成纤维细胞分化。MSCs来源的囊泡也与通过ERK和STAT3相关通路增强再上皮化和血管生成有关。在实验模型中,这些囊泡与胶原沉积减少、炎症减轻和真皮结构改善有关。然而,这些观察仍然主要基于临床前证据,重要的转化问题——包括方法学异质性、生产一致性、储存稳定性和体内靶向——仍未解决。
EVs介导的成纤维细胞与免疫细胞之间的串扰可能进一步塑造纤维发生。例如,巨噬细胞来源的囊泡可能促进或抑制纤维化,这取决于其极化状态:M1相关囊泡通常与炎症信号放大和成纤维细胞活化相关,而M2相关囊泡则更多与促消退的重塑相关。内皮细胞来源的囊泡也可能调节血管生成和血管完整性,这两者都影响瘢痕成熟和重塑。总的来说,这些研究表明EVs介导的通讯促进了再生修复与持续性纤维化之间的平衡。然而,区分由直接因果实验支持的结论和主要从关联、通路富集或物质谱分析推断的结论仍然很重要。因此,失调的EVs信号传导已成为病理性瘢痕中成纤维细胞活化、慢性炎症和过度细胞外基质沉积的合理贡献者。促纤维化物质如miR-21和lncRNA H19与瘢痕相关背景下成纤维细胞增殖增强、凋亡反应性降低和基质产生增加有关。此外,氧化应激和缺氧——纤维化微环境的常见特征——可能改变囊泡释放和物质组成,从而进一步放大病理性细胞间信号传导。综上所述,当前证据支持EVs在伤口修复和纤维化中的作用,但也强调了在未来的瘢痕研究中需要更严格的分类、标准化方法和更强的因果验证。
**命名法与方法学考虑(MISEV2023)**
根据细胞外囊泡研究最小信息(MISEV 2023)指南,除非囊泡被特异性证明来源于内体多囊泡体,否则应谨慎使用“外泌体”一词。在病理性瘢痕文献中,许多研究仅根据大小或基于沉淀的分离就将囊泡描述为“外泌体”,通常缺乏足够严格的表征。因此,当缺乏生物发生特异性证据时,使用“小细胞外囊泡(sEVs)”一词更为合适。MISEV2023进一步强调,EVs研究应纳入严格的方法学验证,理想情况下通过互补的分离策略或正交验证方法,结合多维表征。至少,表征应包括粒径分布分析(如纳米颗粒追踪分析NTA或动态光散射DLS)、形态评估(如透射电子显微镜TEM或扫描电子显微镜SEM)以及代表性蛋白标志物的检测,包括CD9、CD63、CD81和肿瘤易感基因101(TSG101)。未达到这些标准的研究应谨慎解释,因为分离方法的差异可能显著影响囊泡纯度、分子组成和下游功能读数。
**EVs分离的方法学变异性及其对报告物质和功能的影响**
EVs分离的方法学变异性可显著影响报告的囊泡物质和功能结果。超速离心是最常用的方法,仍然是常规方法,但可能共分离蛋白聚集体、脂蛋白和其他污染物,从而复杂化下游解释。基于沉淀的试剂盒提供了便利性和更高的产量;然而,它们通常产生纯度较低的制备物,并增加了非囊泡成分的污染,这可能会混淆物质谱分析和生物测定。相比之下,尺寸排阻色谱法(SEC)通常提供更高的纯度和更好的囊泡完整性保持,尽管其回收率可能较低,并且通常需要额外的浓缩步骤。这些方法学差异可能导致检测到的RNA、蛋白质和脂质物质的变异性,以及报告生物学效应的不一致性。因此,在比较研究时应仔细考虑分离策略的差异,并且关于EVs在病理性瘢痕中介导功能的结论应谨慎解释。
**瘢痕疙瘩和增生性瘢痕中EVs/sEVs的细胞来源**
病理性瘢痕源于皮肤微环境内的多谱系串扰,涉及成纤维细胞、角质形成细胞、内皮细胞、免疫细胞和间充质基质/干细胞。在本节中,我们根据细胞来源组织证据,因为囊泡的组成和功能输出受到供体细胞身份和微环境状态的强烈影响。据报道,这些细胞群释放的富含外泌体的小细胞外囊泡携带不同的调节性物质,调节炎症、血管生成和细胞外基质重塑,从而使伤口愈合偏向于再生或持续性纤维化。
**成纤维细胞来源的EVs/sEVs**
成纤维细胞是负责伤口修复和瘢痕成熟过程中细胞外基质产生和组织重塑的主要基质细胞。在病理性瘢痕中,成纤维细胞来源的EVs被认为参与了强化促纤维化信号网络。据报道,这些囊泡包含TGF-β1、CTGF、细胞外基质相关转录本和调节性miRNAs,如miR-21、miR-199a和miR-23a。在功能上,将成纤维细胞来源的EVs转移给受体成纤维细胞或角质形成细胞,与TGF-β/Smad和PI3K/Akt通路激活、α-SMA表达增加、胶原沉积增强和成纤维细胞持续增殖相关。然而,这些观察大多源自体外实验,体内验证有限。值得注意的是,据报告,瘢痕疙瘩成纤维细胞来源的囊泡可诱导正常真皮成纤维细胞产生瘢痕疙瘩样的表型变化。此外,通过药理学或遗传学方法(如nSMase2抑制或Rab27敲低)抑制囊泡释放,在某些研究中减轻了成纤维细胞活化,为成纤维细胞来源EVs在纤维化中的因果作用提供了更强的支持。尽管如此,此类因果证据仍然有限,需要进一步的体内和临床验证。
**角质形成细胞来源的EVs/sEVs**
角质形成细胞来源的囊泡是表皮-真皮通讯的重要介质,可能在生理性和病理性伤口修复过程中影响成纤维细胞行为。在正常条件下,角质形成细胞来源的囊泡与成纤维细胞增殖和迁移增强有关,从而支持协调的真皮重塑。然而,在病理性瘢痕中,角质形成细胞功能障碍可能改变囊泡物质组成,使其转向更具促纤维化的谱,包括失调的细胞因子、生长因子和非编码RNAs,如miR-23a和miR-130b。这些变化与受体成纤维细胞中TGF-β和Wnt/β-catenin相关通路的激活有关,这可能导致细胞外基质产生增加和成纤维细胞持续活化。除了直接的基质效应外,角质形成细胞来源的囊泡还可能影响角质形成细胞分化和屏障恢复,从而间接塑造伤口环境中的炎症基调。然而,与成纤维细胞来源的囊泡相比,支持角质形成细胞来源EVs在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕中特定作用的证据仍然有限,并且主要基于推断的信号传导关系,而非直接的因果实验。因此,角质形成细胞-成纤维细胞囊泡串扰应被视为病理性瘢痕生物学中的一个重要但尚未完全验证的轴线。
**内皮细胞来源的EVs/sEVs**
内皮细胞来源的囊泡调节血管生成和血管完整性,这两者都与伤口愈合结果和瘢痕成熟密切相关。据报道,这些囊泡携带促血管生成因子,包括miR-126和其他血管调节因子,它们促进内皮细胞增殖、迁移和管状结构形成。在病理性瘢痕中,失调的内皮信号传导可能导致异常的血管重塑、氧输送改变和慢性炎症激活。与此观点一致,内皮细胞来源的囊泡与未成熟或高通透性的微血管状态有关,这可能加剧缺氧并间接强化促纤维化信号传导。同时,内皮细胞来源囊泡的作用可能具有情境依赖性。在某些情况下,它们可能支持血管成熟和组织重塑,可能有利于瘢痕消退而非纤维化。因此,其效应可能取决于供体细胞状态、局部氧张力以及促血管生成与促炎信号之间的平衡。目前,关于内皮细胞来源囊泡在病理性瘢痕中的大多数结论基于机制合理性和间接实验证据,而非直接证明特定的内皮囊泡物质驱动瘢痕特异性表型。
**免疫细胞来源的EVs/sEVs**
免疫细胞来源的囊泡,特别是巨噬细胞释放的,正日益被认为是瘢痕组织中炎症和纤维化反应的重要调节因子。由于巨噬细胞极化状态影响囊泡物质组成,免疫细胞来源的囊泡可能发挥促纤维化或促消退作用。与M1样炎症状态相关的囊泡与miR-155等物质有关,在某些情况下也与miR-21有关,这可能通过包括NF-κB相关信号在内的通路放大成纤维细胞活化、胶原合成和炎症基因表达。相比之下,与M2样或促消退状态相关的囊泡据报道含有miR-223、miR-146a、白细胞介素-10(IL-10)和相关调节因子,这些可能减轻炎症并支持细胞外基质重塑。这种二元性在病理性瘢痕中尤为重要,因为持续的炎症信号被认为有助于成纤维细胞失调和难治性纤维化。除巨噬细胞外,T细胞、肥大细胞和其他免疫群体来源的囊泡也可能影响成纤维细胞行为、血管生成和炎症持续。然而,当前文献仍受限于对免疫来源囊泡的广泛功能分类以及缺乏充分的细胞特异性机制剖析。在许多研究中,免疫细胞来源囊泡的效应是从极化状态和下游表型推断出来的,而非来自将特定囊泡物质与已验证靶通路联系起来的直接证据。因此,尽管免疫来源囊泡与瘢痕病理生理学高度相关,但确切的细胞来源-物质-通路关系需要进一步阐明。
**间充质干细胞(MSC)来源的EVs/sEVs**
来源于间充质基质/干细胞的囊泡因其在皮肤修复中报道的抗炎和抗纤维化特性而引起了极大兴趣。MSCs来源的囊泡可能携带调节性物质,包括miR-29家族成员、miR-200b、lncRNAs和蛋白质,这些共同抑制成纤维细胞活化,减弱TGF-β/Smad信号传导,并促进基质转换。此外,MSCs来源的囊泡与通过ERK和STAT3相关通路增强血管生成和再上皮化有关。在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕的实验模型中,这些囊泡与胶原沉积减少、肌成纤维细胞分化减轻和真皮结构改善有关。在本综述讨论的EVs群体中,MSCs来源的囊泡目前代表着最有前途的治疗开发候选者。然而,现有证据主要仍为临床前数据,其热情应因尚未解决的转化问题而有所缓和,包括制造规模化、批次间异质性、储存稳定性、生物分布、靶向效率和长期安全性。因此,MSCs来源的囊泡最好被视为有前景的研究性药物,而非病理性瘢痕的既定治疗工具。
**瘢痕疙瘩与增生性瘢痕的比较:临床、组织学和外泌体介导的差异**
瘢痕疙瘩和增生性瘢痕共享常见的纤维化特征,但在临床行为和分子特征上存在差异。瘢痕疙瘩超出伤口边缘且很少消退,而增生性瘢痕局限于损伤部位,并可能随时间部分消退。组织学上,增生性瘢痕通常以相对有序、平行的胶原束为特征,通常具有更突出的III型胶原成分,这与一种过度但部分自我限制的修复反应一致。相比之下,瘢痕疙瘩表现出致密、无序的胶原束,排列成漩涡状或结节状,通常伴有黏蛋白沉积和显著的组织硬度。这些结构差异与瘢痕疙瘩中更持续的成纤维细胞活化和纤维化信号传导消退障碍一致。在EVs水平,瘢痕疙瘩成纤维细胞来源的囊泡据报道含有促纤维化物质,如miR-21,它抑制Smad7并增强TGF-β信号传导。相比之下,增生性瘢痕来源的囊泡与TAK1/NF-κB等炎症信号通路有关。这可能表明增生性瘢痕中炎症和纤维化线索的整合更具情境依赖性。然而,比较性证据基础仍然相对有限,许多报告的差异来自不同的模型系统,而非直接的头对头分析。因此,瘢痕疙瘩和增生性瘢痕之间的EVs相关差异在生物学上是合理且潜在重要的,但仍应谨慎解释。
**病理性瘢痕中EVs/sEVs介导的信号网络**
**TGF-β/Smad信号轴**
TGF-β/Smad通路被广泛认为是皮肤纤维化中成纤维细胞向肌成纤维细胞转化和过度细胞外基质积累的核心驱动因素。越来越多的证据表明,EVs/sEVs相关的物质,特别是非编码RNAs,可能在病理性瘢痕中调节该通路。在最常报告的例子中,miR-21与Smad7(TGF-β信号的负调节因子)的抑制有关,从而促进Smad2/3磷酸化并增加促纤维化基因的表达,包括胶原和α-SMA相关程序。相反,miR-29家族成员,包括miR-29a,通常被认为是抗纤维化调节因子,抑制胶原合成和其他细胞外基质相关基因。因此,miR-29表达减少与细胞外基质失衡和纤维化进展有关。这些观察结果共同表明,囊泡携带的miRNA程序的变化可能使TGF-β/Smad信号传导偏向持续激活,从而促进病理性瘢痕形成。
**Wnt/β-catenin与PI3K/Akt通路**
除了TGF-β/Smad信号传导外,EVs/sEVs相关物质也与Wnt/β-catenin和PI3K/Akt通路有关。这些通路调节成纤维细胞增殖、存活和细胞外基质产生,使其成为病理性瘢痕的可能贡献者。携带Wnt相关调节因子(包括miR-130b等miRNAs)的囊泡据报道可促进成纤维细胞中的β-catenin积累,从而增强纤维化反应。此外,Wnt和TGF-β通路可能协同作用以维持肌成纤维细胞活化。然而,许多研究依赖于通路富集分析而非对囊泡物质的直接操作,限制了机制上的确定性。类似地,PI3K/Akt激活与促进成纤维细胞存活和抗凋亡的EVs相关物质有关。这些效应可能有助于瘢痕的持续和复发。然而,PI3K/Akt信号传导的功能后果可能因囊泡来源、物质组成和微环境背景而异。总的来说,虽然Wnt/β-catenin和PI3K/Akt通路是合理的EVs响应信号网络,但现有证据不如TGF-β/Smad信号传导的证据稳健。
**NF-κB与炎症信号传导**
NF-κB是炎症反应和纤维化的核心调节因子。免疫细胞来源的EVs被认为调节瘢痕组织中的NF-κB信号传导。来源于M1样巨噬细胞的囊泡与促炎物质有关,包括miR-155,它可能激活NF-κB信号传导并增加白细胞介素-6(IL-6)和环氧合酶-2(COX-2)等炎症介质的表达。相反,携带miR-146a的MSCs来源的EVs据报道可抑制NF-κB激活并促进抗炎重塑。由于NF-κB信号传导与TGF-β通路相互作用,囊泡介导的炎症调节可能间接影响纤维化进展。然而,许多研究是基于下游基因表达变化而非直接通路探测来推断NF-κB参与的。因此,EVs物质与NF-κB激活之间的因果关系尚未完全确定。
**外泌体介导串扰中的非编码RNAs**
非编码RNAs是病理性瘢痕中研究最广泛的EVs相关物质之一。这些分子调节涉及成纤维细胞活化、炎症和细胞外基质重塑的多条信号通路。miR-21始终被报道为促纤维化调节因子,而miR-29家族成员则与抗纤维化作用相关。miR-200b也与上皮可塑性和上皮-间质转化(EMT)相关过程有关。长链非编码RNAs,如H19,可能作为竞争性内源性RNAs发挥作用,调节miRNA活性和下游纤维化信号传导。circRNAs代表一个新兴的调节层面,尽管关于circRNAs在病理性瘢痕中介导效应的证据仍然有限。一个尚未解决的重要问题是EVs物质的变化是纤维化的驱动因素还是供体细胞活化的继发结果。许多研究报告了非编码RNA表达的改变,而未证明其功能的必要性或充分性。因此,EVs相关的非编码RNAs目前应被视为有前景但尚未完全验证的病理性瘢痕调节因子。
**治疗前景:从EVs生物学到转化策略**
**靶向EVs/sEVs相关信号通路**
失调的EVs/sEVs介导的信号传导日益被认为与瘢痕疙瘩和增生性瘢痕中成纤维细胞活化、炎症和细胞外基质过度产生有关。一种在机制上有吸引力的策略是通过抑制囊泡生物发生、物质加载、释放或摄取来破坏病理性细胞间通讯。例如,GW4869,一种中性鞘磷脂酶2抑制剂,据报道在实验性瘢痕相关环境中抑制神经酰胺依赖的sEVs富集群体的释放,并减弱促纤维化信号输出,包括TGF-β和PI3K/Akt相关程序。这些发现表明,干扰囊泡释放可能有助于中断自强化的促纤维化信号环路。然而,该策略仍主要处于实验阶段。广泛抑制EVs分泌可能不仅损害病理性信号传导,还可能损害正常伤口愈合、免疫调节和组织稳态所需的生理性囊泡介导功能。此外,目前的抑制剂不具有囊泡来源特异性,可能影响超出EVs生物发生的多个细胞过程。关于特异性、剂量优化、给药途径、组织选择性和脱靶毒性的问题仍未充分解决。因此,抑制EVs生物发生或释放目前应被视为一种有前景但尚未完全验证的抗纤维化策略,而非近期的治疗选择。
**基于EVs/sEVs的疗法**
源自MSCs的EVs/sEVs富集制剂正被广泛探索作为潜在的无细胞疗法,因为它们可能传递抗炎和抗纤维化信号,同时支持再生修复。已报道的MSCs来源物质包括调节性miRNAs,如miR-29家族成员,以及其他可能抑制成纤维细胞活化、减弱促纤维化信号传导并限制过度细胞外基质积累的蛋白质和生物活性分子。除了其天然效应外,这些囊泡也可以被工程化以递送治疗性物质,包括小干扰RNA(siRNAs)、合成miRNAs或通路特异性抑制剂,以提高效力和靶向选择性。在临床前研究中,据报道,靶向Smad和PI3K/Akt相关程序的工程化EVs抑制了动物模型中的成纤维细胞向肌成纤维细胞转化,并减轻了瘢痕负担。基于生物材料的递送系统,例如负载囊泡制剂的甲基丙烯酰化明胶(GelMA)水凝胶,可能进一步改善局部滞留和持续释放,从而在增生性瘢痕模型中增强对胶原沉积、血管重塑和炎症反应的调节。这些发现支持了基于EVs方法的治疗潜力;然而,当前证据绝大多数是临床前的,确切的活性物质、剂量-反应关系、药代动力学和长期效应尚未完全明确。
**联合疗法与转化考虑**
鉴于单一疗法的局限性,将EVs/sEVs干预与既定瘢痕治疗相结合的联合策略正引起越来越多的兴趣。例如,将MSCs来源的囊泡与点阵激光换肤、基于皮质类固醇的方法或吡非尼酮等抗纤维化药物相结合,可能通过靶向细胞外基质转换和炎症微环境来改善瘢痕柔韧性和重塑。同时,能够共同递送EVs与小分子抑制剂的多功能生物材料可能提供空间控制和持续的纤维化相关过程调节,包括炎症、血管生成和基质沉积。这种方法在概念上是吸引人的,因为病理性瘢痕是由多种相互作用的机制而非单一通路驱动的。因此,联合方案可能与难治性瘢痕疙瘩尤其相关,在那里持续的促纤维化信号传导和高复发率仍然是实现持久控制的主要障碍。然而,治疗协同作用的证据仍然有限,最佳治疗顺序、剂量选择、给药途径和长期安全性仍不确定。
**结论**
病理性瘢痕,包括瘢痕疙瘩和增生性瘢痕,仍然是一个重大的治疗挑战,其特征为持续的成纤维细胞活化、失调的细胞外基质重塑、慢性炎症和异常的细胞间通讯。越来越多的证据表明,细胞外囊泡,特别是小细胞外囊泡,通过调节成纤维细胞表型、免疫反应、血管生成和上皮-间质串扰参与了这些过程。
当前研究指出,成纤维细胞、角质形成细胞、内皮细胞、免疫细胞和间充质基质/干细胞释放的囊泡可能通过TGF-β/Smad、Wnt/β-catenin、PI3K/Akt和NF-κB等信号通路促进病理性瘢痕形成。然而,这些文献应被谨慎解读。大部分现有证据来自体外实验或动物模型,而直接的临床证据仍然有限。此外,许多报告的机制基于物质谱分析、通路富集或关联分析,而非直接证明特定的囊泡物质是必要且充分的纤维化驱动力。
从转化的角度来看,基于EVs的方法,包括抑制囊泡释放、MSCs来源囊泡制剂、工程化EVs和生物材料辅助递送系统,是有前景的,但仍处于研究阶段。临床应用的主要障碍包括不一致的囊泡命名法、分离和表征的方法学异质性、效力和剂量指标的不完全标准化、批次间变异性、储存不稳定性、不确定的生物分布和靶向性,以及尚未解决的安全性和监管问题。另一个尚未解决的问题是改变的EVs物质是病理性瘢痕的主要驱动因素还是供体细胞活化和纤维化微环境的继发结果。
因此,未来的研究应优先严格遵循MISEV建议,更清晰地区分外泌体和其他EVs亚型,标准化分离和表征工作流程,并在体外、动物和临床环境中加强因果验证。对EVs/sEVs介导通讯更批判性和方法学严谨的理解可能有助于推动生物标志物的开发和病理性瘢痕靶向治疗的合理设计。