突破皮肤屏障：外泌体疗法
外泌体是携带脂质双层结构的纳米级载体，能运输包括脂质、蛋白质和核酸在内的多种生物分子。这些微小囊泡由大多数细胞分泌，用于细胞间通讯。由于外泌体能在体液中循环，它们不仅能传递信息给局部细胞，还能作用于远端细胞。因此，外泌体被认为是多种治疗的潜在生物标志物。近年来研究显示外泌体在皮肤缺陷如衰老、特应性皮炎和伤口愈合方面具有疗效。外泌体也被研究作为商业化皮肤治疗产品的成分。本综述讨论了皮肤治疗中外泌体的需求与当前挑战，并概述了其在皮肤治疗和再生中的功能角色，最后强调了外泌体工程的主要局限性及未来前景。
背景
2000年代初，间充质干细胞（MSCs）疗法曾被视为治疗各种缺陷和疾病的新选择。MSCs因其多能性和从皮肤、胎盘、脐带血等多种成体组织中易获取、扩增和分离的特性而广泛用于临床试验。但干细胞疗法的安全性和有效性存在争议，且多项研究表明MSCs本身并未直接参与治疗过程。注射到损伤部位的干细胞存活率低，且趋向于与宿主组织细胞融合的数量较少。近期研究揭示，MSCs的治疗作用是通过释放生物分子实现的。这些活性因子以微米至纳米级颗粒（即细胞外囊泡）形式分泌。细胞外囊泡包含脂质、蛋白质和核酸信号，在生理和病理活动调节中实现细胞间交换。根据颗粒大小，细胞外囊泡可分为外泌体（40-100 nm）、微囊泡（150-1000 nm）和凋亡小体（>1000 nm）。此外，释放机制不同：微囊泡直接从细胞膜释放，而外泌体通过多泡体与质膜融合释放。本综述将聚焦于细胞外囊泡中的较小颗粒——外泌体。
外泌体：细胞间通讯工具
外泌体的历史
外泌体的发现最早可追溯至1960年代，但当时了解甚少。1980年代的研究进一步揭示了外泌体的形成机制：在绵羊网织红细胞成熟过程中，内体内部形成小囊泡，最终在胞吐作用下释放到细胞外环境。数年后，研究发现外泌体携带mRNA和微小RNA（miRNA），能实现远程基因通讯。这一发现为治疗领域开启了新范式。
外泌体生成机制
外泌体具有CD9、CD63、CD81、HSP60、HSP70、HSP90、Alix和TSG 101等标志物。CD9、CD63和CD81属于四次跨膜蛋白家族，参与调节细胞间通讯、融合、肿瘤转移、运动性和信号转导等细胞反应。由于外泌体携带蛋白质、mRNA和miRNA信号，其功能特性随细胞类型而异。间充质干细胞来源的外泌体因具有广泛的治疗潜力而受到关注。尽管外泌体所携带的RNA取决于MSCs的组织来源，但研究发现其治疗效果与组织来源无显著相关性。
外泌体分离技术
高质量外泌体的分离至关重要，目前已有超速离心（UC）、超滤（UF）、沉淀（PT）、色谱（CT）和微流控（MF）等技术。超速离心法通过密度梯度分离，但设备要求高且纯度较低；超滤法通过分子量截留膜分离，但存在堵塞风险；沉淀法通过高亲水性聚合物诱导沉淀，但可能导致聚集；色谱法通过多孔材料分离，可保持外泌体天然状态但可能共纯化污染物；微流控技术虽可实现实时分析但重现性差。现有方法尚难以高效大规模分离高质量外泌体，因此部分企业采用组合工艺（如UC+UF）提高产量。
治疗应用中的外泌体
外泌体在治疗应用中需满足高效提取和大规模生产需求。这需要优化上游（细胞培养）和下游（分离）制造流程。当前扩大生产主要依赖二维培养技术，而三维培养（如支架、生物反应器和球体）能显著提高外泌体的数量和质量。为获得高纯度外泌体，分离技术需兼顾产量和纯度。Antounians等对比了UC、PT和CT法，发现qEV法分离的外泌体最小但数量最少，而UC、Exo-PREP和ExoQuick可获得最多外泌体。Exo-PREP提取的蛋白含量最高，qEV最低。研究显示外泌体剂量依赖性促进肺上皮损伤修复，且再生效果具有剂量依赖性。
外泌体的应用前景
外泌体因其携带生物分子的固有能力，具有独特的治疗潜力。例如，心脏祖细胞分泌的外泌体可防止心肌细胞氧化应激凋亡；真皮乳头细胞来源的外泌体促进毛囊发育。外泌体作为药物递送系统（DDS）具有低免疫原性、高血浆相容性、精准靶向和稳定性。研究显示将抗癌miRNA let-7c-5p装载入HEK293T细胞来源的外泌体，可有效抑制乳腺癌细胞增殖和迁移。
皮肤再生与治疗
皮肤组织结构
皮肤是人体最大器官，具有保护内外环境的作用，厚度因部位而异。解剖学上分为表皮、真皮和皮下三层结构。表皮包含角质形成细胞、黑色素细胞、朗格汉斯细胞和梅克尔细胞，分别负责免疫屏障、色素沉着、适应性免疫反应和机械感受。真皮层的成纤维细胞合成细胞外基质，肥大细胞参与免疫和炎症反应。皮下脂肪细胞具有能量储存、内分泌、神经和免疫功能。
皮肤治疗的必要性
皮肤老化是机体衰老的最早表征。现代皮肤治疗分为抗衰老、特应性皮炎和伤口愈合三大领域。皮肤衰老由外在（紫外线、污染、吸烟等）和内在（细胞和激素变化）因素导致，主要表现为活性氧（ROS）积累、端粒缩短、细胞外基质降解等。特应性皮炎（AD）由皮肤屏障功能障碍和免疫失调引起，特征为Th2细胞因子IL-4和IL-13主导的炎症反应，导致丝聚蛋白（FLG）下调和瘙痒相关因子IL-31升高。皮肤自我修复过程包括止血、炎症、增殖和组织重塑四个阶段，但慢性伤口或异常修复会导致瘢痕形成。
当前皮肤治疗策略
抗衰老策略分为非侵入性（化妆品、化学换肤、光疗）和侵入性（微针、注射剂、线雕）。特应性皮炎治疗包括保湿剂、外用类固醇和生物制剂。伤口愈合涉及敷料、生物合成皮肤替代品等。现有治疗多为对症处理，缺乏根治手段。
皮肤治疗的未来成分：外泌体
近年来研究发现外泌体具有高稳定性、无免疫排斥和直接刺激靶细胞的优势。外泌体miRNA通过与靶基因3'-非翻译区结合，实现多重治疗效果。其再生潜力体现在：
- 血管生成能力：miR-125a通过靶向DLL4促进人脐静脉内皮细胞血管生成；miR-126保护血管完整性；miR-214调节血管形成。
- 胶原合成：miR-21促进角质细胞迁移和再上皮化；人真皮成纤维细胞球体来源的外泌体可增强胶原合成，减少MMP-1生成。
- 炎症调控：脂肪来源间充质干细胞外泌体下调AD模型中的IL-4、IL-23、IL-31和TNF-α表达，改善症状；MSC外泌体平衡Th1/Th2反应，抑制局部炎症。
外泌体在皮肤再生中的应用研究
多项研究验证了外泌体在皮肤再生中的效果：
- 海藻酸盐水凝胶载外泌体（Alg-EXO）显著促进大鼠伤口闭合；
- 自愈合水凝胶（FHE）结合外泌体加速糖尿病小鼠伤口愈合；
- 壳聚糖/丝素蛋白支架载外泌体显著增强糖尿病大鼠皮肤再生；
- 明胶甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶结合人脐静脉内皮细胞外泌体促进再上皮化、胶原沉积和血管生成。
未来展望与结论
外泌体在皮肤再生领域展现巨大潜力，但仍面临以下挑战：
- 需明确外泌体内容物（miRNA、mRNA、蛋白质、脂质）的功能特性，避免损伤相关分子模式（DAMPs）引发的免疫反应；
- 建立外泌体分离的"金标准"，降低成本并提高纯度；
- 开发高效大规模生产技术；
- 探索个性化治疗方案，优化外泌体保存方法（需-70℃冻存或冻干保护剂保存）；
- 拓展至癌症、帕金森病、阿尔茨海默病等疾病的治疗。
外泌体作为MSCs的替代物，在再生医学中展现出革命性前景。本综述系统阐述了外泌体在皮肤治疗中的三大核心能力：血管生成、胶原合成和炎症调控。随着外泌体工程的突破，其未来有望为多种疾病提供创新治疗方案。
【全文结束】
