血管再生是人体修复缺血、创伤等损伤的关键机制，对维持器官功能至关重要。传统方法（如血管移植、生长因子治疗）存在局限性，而外泌体，一种携带生物活性分子的纳米级细胞通讯载体，因其精准调控细胞的能力，为血管再生提供了新思路。

外泌体

外泌体是直径30-150纳米的纳米级膜性囊泡，起源于细胞内吞过程中形成的多泡体。当多泡体与细胞膜融合后，内部的小囊泡被释放到细胞外环境中。其形成过程受Rab家族蛋白、ESCRT复合体等精密调控。这些囊泡富含蛋白质（如细胞骨架蛋白、膜转运蛋白、热休克蛋白）、核酸（mRNA、miRNA、lncRNA）及脂质（鞘磷脂、胆固醇），其成分直接反映母体细胞的生理状态。

外泌体通过内吞作用、膜融合或受体-配体相互作用递送至靶细胞，调控细胞行为。

不同来源外泌体在血管再生中的作用

1. 间充质干细胞（MSCs）外泌体

MSCs外泌体是血管再生研究的热点。其通过上调促血管生成因子如血管内皮生长因子（VEGF）、血小板源性生长因子（PDGF），直接刺激血管内皮细胞增殖与迁移。动物实验显示，心肌梗死模型中，MSCs外泌体使梗死区血管密度增加约40%，心脏射血分数提升15%-20%，显著改善心功能。

2. 内皮祖细胞（EPCs）外泌体

EPCs外泌体携带eNOS等特异性蛋白，促进一氧化氮生成以舒张血管，并通过传递miRNA调节靶细胞基因表达，增强内皮细胞增殖与血管生成能力。

3. 肿瘤细胞外泌体

肿瘤外泌体具有双重作用：一方面通过VEGF、PDGF等促进肿瘤血管异常增生；另一方面通过miRNA等改变微环境中内皮细胞功能，协同促进肿瘤免疫逃逸与血管生成，为肿瘤治疗带来挑战。

外泌体在血管再生相关疾病中的应用

心肌梗死

外泌体通过精准递送至受损心肌，上调促血管生成因子，减少纤维化并提高射血分数。研究显示，工程化外泌体可靶向心肌梗死区域，3个月内持续改善心功能。

外泌体通过多机制修复心脏示意图

缺血性脑卒中

外泌体可穿越血脑屏障，到达缺血半暗带，促进脑血管再生并保护神经元。例如，神经干细胞外泌体携带的脑源性神经营养因子（BDNF）抑制小胶质细胞活化，促进神经干细胞分化。

外泌体在神经细胞通讯中的功能示意图

糖尿病足溃疡

MSCs外泌体通过促进微血管内皮细胞及成纤维细胞增殖，抑制炎症与凋亡，加速创面愈合。临床前研究显示，其可降低截肢风险并显著提高愈合速度。

外泌体修复糖尿病足的机制示意图

未来挑战与展望

尽管外泌体在血管再生领域展现巨大潜力，不同来源外泌体通过多种机制促进血管再生，在缺血性疾病模型中展现出良好疗效。然而，临床转化仍面临着外泌体分离纯化技术尚不统一，体内代谢机制不明，靶向性有待提高等挑战。

未来，随着工程化外泌体技术的突破，结合多组学分析与单细胞测序技术，外泌体有望成为心血管疾病、缺血性疾病等领域的革命性治疗策略，为患者提供更安全、有效的治疗方案。

Sun J, Shen H: HIF-1α overexpression in mesenchymal stem cell-derived exosomes mediates cardioprotection in myocardial infarction by enhanced angiogenesis. Stem Cell Research & Therapy 2020, 11(1).

Yu L, Qin J,: The mechanisms of exosomes in diabetic foot ulcers healing: a detailed review. Journal of Molecular Medicine 2023, 101(10):1209-1228.

https://mp.weixin.qq.com/s/SYiyCWHg7WlfNzJSxvN2AA(齐鲁细胞治疗)