外泌體是細胞主動分泌的一種納米囊泡,其選擇性包裹蛋白質、RNA、細胞因子等生物活性分子,在細胞間通訊、免疫調節、維持內環境穩態中發揮重要作用,還可以作為靶向遞送藥物的載體。視網膜缺血再灌注損傷(RIRI)是一種嚴重威脅人類視力健康的視網膜病變。目前臨床上治療此類疾病多為對癥治療,部分患者療效欠佳甚至失明。外泌體作為一種富含功能性蛋白和RNA的細胞外囊泡,其不僅可作為藥物治療RIRI;同時,也可以作為載體進行藥物遞送,發揮協同治療作用。隨著對外泌體分子結構、內容物成分及生物功能研究的不斷深入,以及眼科生物和基因工程技術的不斷發展,外泌體未來有望發揮其作為治療性藥物及載體的巨大潛力,成為治療RIRI的重要手段。
引用本文: 楊偉強, 陶勇. 外泌體治療視網膜缺血再灌注損傷的研究進展. 中華眼底病雜志, 2022, 38(5): 423-427. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20210308-00123 復制
外泌體是細胞主動分泌到胞外的一種納米級微小囊泡,直徑約40~160 nm,其可以通過傳遞蛋白質、RNA和脂質等活性物質來參與細胞間的通訊、調節免疫和維持細胞微環境穩態等[1-3]。視網膜缺血再灌注損傷(RIRI)是糖尿病視網膜病變(DR)、視網膜靜脈阻塞(RVO)、青光眼等多種視網膜疾病的重要病理基礎,也是成年人視力損害的常見原因[4-6]。目前臨床上治療此類疾病多為對癥治療,如抗新生血管、控制炎癥、降低眼壓、激光光凝和手術等治療方式,雖然可以在一定程度上挽救視力,但仍有許多患者療效欠佳甚至失明。而且,現有治療方式的主要目的是修復視網膜受損的結構,無法對視網膜內部損傷的細胞進行修復。外泌體作為一種富含功能性蛋白和RNA的細胞外囊泡,其不僅可作為藥物治療RIRI;同時,也可以作為藥物載體進行精準遞送,發揮協同治療作用。現就外泌體在治療RIRI中的研究進展作一綜述。
1 外泌體
1.1 外泌體的形成過程
外泌體首先由細胞膜內陷形成空腔內涵體,這些內涵體進而接收并加工來自高爾基體、內質網及細胞核的蛋白質、RNA和脂質等活性成分,逐漸形成多囊泡體,然后與細胞膜融合,經胞吐過程將其中的微小囊泡分泌到細胞外,最終形成了外泌體[7-9]。外泌體的形成過程有多種蛋白質參與,如Rab GTPase激活蛋白、內吞體分選轉運復合體、四跨膜蛋白超家族(如CD9、CD63、CD81)等[9]。攜帶CD63與1個或2個其他四跨膜蛋白的小細胞外囊泡更可能是內涵體衍生的外泌體,為外泌體特異性標志物的選擇提供了有力證據[10]。另外,人體內的絕大多數細胞都可以產生外泌體,如紅細胞、白細胞、神經細胞、各種干細胞及腫瘤細胞[2,11],因此外泌體在人體各組織的分布十分廣泛,其陸續在血液、尿液、關節液、淚液、房水等體液中被檢出,并通過各種方法成功分離[12-14]。近年來,隨著外泌體在眼科領域的不斷深入研究,已發現視網膜色素上皮(RPE)細胞、小膠質細胞和星形膠質細胞等均可產生外泌體,并發揮多種功能[15-17]。
1.2 外泌體的生物學特性
外泌體最基本的生物學功能是進行細胞間的信號傳導,在各種各樣的生理及病理狀態下,其大部分功能都是基于信號傳導作用來完成的。外泌體表面有磷脂酰絲氨酸受體、整合素、凝集素和聚糖等粘附分子,其被細胞釋放后,可以與特定的受體細胞相互作用,從而發揮信號傳遞功能[18-19]。Aires等[17]研究發現,高壓誘導的視網膜小膠質細胞產生的外泌體可以放大炎癥信號,從而導致神經節細胞發生細胞損傷和凋亡。Morris等[20]研究發現,衰老的RPE細胞產生的外泌體高表達miRNA-21,并且可以被小膠質細胞攝取,進而影響p53基因相關通路的功能。隨著對外泌體功能研究的不斷深入,學者們發現外泌體可以在多種損傷模型中促進組織修復。比如在脊髓損傷模型中,間充質干細胞(MSC)分泌的外泌體可以通過促進血管生成和軸突生長,調節炎癥和免疫反應,抑制細胞凋亡,維持血-脊髓屏障的完整性,發揮修復脊髓損傷的作用[21]。另外,在激光誘導的小鼠視網膜損傷模型中,MSC外泌體可以下調單核細胞趨化蛋白-1及其RNA的表達,抑制視網膜細胞炎癥和凋亡,從而改善視網膜損傷[22]。
1.3 外泌體的提取與鑒定
超速離心法是目前使用范圍最廣的外泌體提取方法,全球超過80%的研究者在使用這一方法[23]。但超速離心法并不適用于臨床大樣本的提取,不僅耗時較多,對儀器設備要求也較高,一般適用于科研人員少量提取細胞培養上清液中的外泌體。對于成分復雜的生物樣本(如血漿),通過組合不同的方法來提取純化外泌體,如先以較低速度的密度梯度離心法去除細胞碎片和血小板衍生的囊泡,然后使用超濾和尺寸排除色譜法來得到高純度的外泌體[18]。此外,免疫親和層析法、聚合物沉淀法和微流控技術等方法也可提取不同體液或培養液中的外泌體[12,18,23]。外泌體被提取后,可以通過蛋白質染色、蛋白免疫印跡法或蛋白質組學技術對其表面標志蛋白進行分析;動態光散射和納米粒子跟蹤分析方法可以分析外泌體的大小和數量等參數;透射電子顯微鏡可以最直觀地觀察外泌體的形態,可以清晰地看到外泌體的“茶托”樣結構[9,18]。
2 RIRI
2.1 RIRI的發病過程
視網膜血管非常豐富,內部含有大量神經細胞,新陳代謝能力較高,容易遭受缺血再灌注損傷。RIRI是指缺血的視網膜恢復灌注后,視網膜細胞出現更嚴重的損傷甚至凋亡,DR、RVO和青光眼等視網膜缺血性疾病的發生和發展過程均有RIRI的參與。RIRI的發生過程是非常復雜的,是多種發病機制共同作用導致的結果,如氧化應激損傷、炎癥反應和細胞凋亡學說等[24-26]。在RIRI的發病過程中,活性氧的產生是關鍵因素之一[27]。超氧陰離子、過氧化氫和羥自由基等活性氧會導致細胞蛋白、核酸變性及脂質過氧化造成細胞損傷。核轉錄因子紅系2相關因子2是細胞內最重要的氧化應激調節因子,可以通過調節抗氧化蛋白活性和氧化還原信號減少活性氧的產生來保護細胞[28]。炎癥反應是RIRI過程中另一個重要環節,尤其是視網膜中小膠質細胞激活后會釋放大量炎癥因子,進而導致神經細胞損傷[25]。長鏈非編碼RNA-H19是RIRI過程中炎癥小體激活的關鍵因子,可以引發小膠質細胞焦亡和神經細胞損傷[29]。同時,活性氧和炎癥因子均可在RIRI過程中上調凋亡蛋白、下調抗凋亡蛋白的表達引發視網膜細胞凋亡[30]。
2.2 RIRI的治療進展
針對RIRI的發病機制,研究者們不斷地嘗試各種各樣的治療手段,主要包括抗氧化、抗炎和抗凋亡3種。小分子抗氧化劑,如維生素E、活性硒和甲烷等清除RIRI過程中產生的活性氧對抗視網膜氧化應激損傷,取得了不錯的治療效果[31-33];利用轉基因技術將過氧化氫酶或超氧化物歧化酶(SOD)轉染至視網膜,或者使用高分子材料向視網膜遞送SOD,通過抗氧化酶的高效清除活性氧能力治療RIRI,研究結果表明抗氧化酶可以保護大鼠視網膜免受缺血再灌注過程中的氧化應激損傷[34-36]。在抗炎方面,抗炎藥物(如米諾環素和拉喹莫德)可以通過減少炎癥細胞浸潤、下調炎癥因子改善大鼠和小鼠的視網膜功能,治療RIRI[25, 37];透明質酸和白蛋白納米顆粒包裹縫隙連接蛋白43(Cx43)的模擬肽,將其靶向遞送至視網膜抑制Cx43的表達,從而抑制RIRI過程中的炎癥反應,防止大鼠視網膜結構受損[38]。在抗凋亡方面,研究者在兔視網膜缺血再灌注模型中探討了神經營養因子對RIRI的保護作用,發現神經營養因子可以通過抗細胞凋亡保護視網膜神經細胞[39];辛伐他汀可以通過上調抗凋亡蛋白、下調凋亡蛋白的表達來減少RIRI過程中的大鼠視網膜細胞凋亡[30]。
3 外泌體治療RIRI的應用
外泌體是細胞主動分泌的納米囊泡,可以保留母體細胞的功能性成分,這賦予了其作為治療性藥物的潛力[40];外泌體具有磷脂雙分子層結構,可以避免被細胞內的酶降解[41],而且表面有許多膜蛋白,可以作為生物改造的靶點,以及具有較低的免疫原性和良好的生物相容性,可以作為理想的藥物遞送載體[42]。
3.1 天然外泌體治療RIRI
天然外泌體內部含有多種功能性蛋白和RNA,通過膜融合或受體介導的內吞作用可以被靶細胞攝取[40],具有作為治療性藥物應用于RIRI的良好前景。MSC來源的外泌體在多種RIRI模型中具有廣泛的應用,如骨髓MSC外泌體可以向靶細胞遞送miRNA-486-3p,下調Toll樣受體4和核因子κB的表達,從而抑制DR模型中的氧化應激損傷、炎癥反應和細胞凋亡,為DR的治療提供了新思路[43]。另外,研究者在大量青光眼模型中發現,MSC外泌體可以遞送神經營養因子、血管活性因子和免疫調節因子等發揮對視網膜神經節細胞的保護作用,為青光眼的治療開拓了新方向[44]。還有學者研究了MSC外泌體在視網膜細胞氧-糖剝奪/再灌注(OGD/R)模型和大鼠RIRI模型中的治療作用,結果發現MSC外泌體可以有效減少RIRI的神經炎癥和細胞凋亡[45]。此外,研究者利用高糖培養基對RPE細胞進行培養,提取其外泌體后用于治療高糖誘導的人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)損傷,研究結果發現高糖誘導后RPE細胞產生的外泌體高表達miRNA-202-5p,并且可以下調HUVEC中轉化生長因子-β(TGF-β)受體2的表達,從而抑制HUVEC的內皮-間質轉化,為DR新生血管的治療提供了新想法[46]。小膠質細胞雖然是RIRI發病過程中的重要中介,但最近有項研究發現,小膠質細胞分泌的外泌體含有豐富的miRNA-24-3p,其可以降低血管內皮生長因子(VEGF)和TGF-β的表達,以及抑制肌醇需要酶1α-X盒結合蛋白1的級聯反應,從而抑制氧誘導視網膜病變小鼠模型中的新生血管形成和光感受器細胞凋亡[47]。
3.2 改造外泌體治療RIRI
外泌體具有天然的物質轉運特性、長期的循環能力及良好的生物相容性,可以經過人工改造進行藥物的遞送[48]。改造外泌體主要包括對其內容物和外膜進行改造兩方面,前者是通過病毒轉染母體細胞或非病毒法(如超聲、電穿孔)對外泌體內部的蛋白、核酸進行改造,后者是對外泌體的膜蛋白、脂質層進行改造[49]。經過改造后的外泌體可以提升其靶向細胞的特異性和治療的有效性,最大限度地發揮其治療RIRI的效果。我國學者將VEGF抗體通過對基質金屬蛋白酶敏感的肽段與調節性T細胞的外泌體連接,用于治療脈絡膜新生血管(CNV),結果發現工程化改造后的外泌體可以高效靶向CNV并減少其對視網膜的損傷[50]。也有學者將抗血管生成肽與視網膜血管內皮細胞外泌體進行連接,發現改造后外泌體的抗新生血管作用明顯優于單純的抗血管生成肽[51]。還有研究者通過轉基因方法構建了過表達腦源性神經營養因子(BDNF)的外泌體,探究了其在視網膜細胞OGD/R模型和大鼠RIRI模型中的治療效果,結果發現改造后過表達BDNF的外泌體可以減少視網膜細胞凋亡和神經損傷[52]。也有學者通過脂質轉染劑將具有抗炎作用的miRNA-126轉染至MSC,最終得到了過表達miRNA-126的外泌體,用于治療大鼠的DR模型,經過研究發現改造后的外泌體可以通過抑制高遷移率族蛋白1的表達減輕視網膜炎癥[53]。
4 小結與展望
雖然外泌體內容物的成分、分子作用機制等還有較大研究空間[54],而且改造外泌體是一個新興的研究領域,但其作為一種細胞分泌的微囊泡,具有豐富的功能性、長期的循環性和良好的生物相容性,將會是一種理想的藥物遞送載體。由于RIRI的發病機制比較復雜,外泌體在治療RIRI的研究中還處于起步階段,而且外泌體的大批量高效提取一直是世界各國研究人員的難題,以及對于外泌體的功能和特性,均需要有更加深入的研究。相信隨著對外泌體分子結構、內容物成分及生物功能研究的不斷深入,以及眼科生物和基因工程技術的不斷發展,外泌體未來有望發揮其作為藥物載體的巨大潛力,成為治療RIRI的重要手段。
外泌體是細胞主動分泌到胞外的一種納米級微小囊泡,直徑約40~160 nm,其可以通過傳遞蛋白質、RNA和脂質等活性物質來參與細胞間的通訊、調節免疫和維持細胞微環境穩態等[1-3]。視網膜缺血再灌注損傷(RIRI)是糖尿病視網膜病變(DR)、視網膜靜脈阻塞(RVO)、青光眼等多種視網膜疾病的重要病理基礎,也是成年人視力損害的常見原因[4-6]。目前臨床上治療此類疾病多為對癥治療,如抗新生血管、控制炎癥、降低眼壓、激光光凝和手術等治療方式,雖然可以在一定程度上挽救視力,但仍有許多患者療效欠佳甚至失明。而且,現有治療方式的主要目的是修復視網膜受損的結構,無法對視網膜內部損傷的細胞進行修復。外泌體作為一種富含功能性蛋白和RNA的細胞外囊泡,其不僅可作為藥物治療RIRI;同時,也可以作為藥物載體進行精準遞送,發揮協同治療作用。現就外泌體在治療RIRI中的研究進展作一綜述。
1 外泌體
1.1 外泌體的形成過程
外泌體首先由細胞膜內陷形成空腔內涵體,這些內涵體進而接收并加工來自高爾基體、內質網及細胞核的蛋白質、RNA和脂質等活性成分,逐漸形成多囊泡體,然后與細胞膜融合,經胞吐過程將其中的微小囊泡分泌到細胞外,最終形成了外泌體[7-9]。外泌體的形成過程有多種蛋白質參與,如Rab GTPase激活蛋白、內吞體分選轉運復合體、四跨膜蛋白超家族(如CD9、CD63、CD81)等[9]。攜帶CD63與1個或2個其他四跨膜蛋白的小細胞外囊泡更可能是內涵體衍生的外泌體,為外泌體特異性標志物的選擇提供了有力證據[10]。另外,人體內的絕大多數細胞都可以產生外泌體,如紅細胞、白細胞、神經細胞、各種干細胞及腫瘤細胞[2,11],因此外泌體在人體各組織的分布十分廣泛,其陸續在血液、尿液、關節液、淚液、房水等體液中被檢出,并通過各種方法成功分離[12-14]。近年來,隨著外泌體在眼科領域的不斷深入研究,已發現視網膜色素上皮(RPE)細胞、小膠質細胞和星形膠質細胞等均可產生外泌體,并發揮多種功能[15-17]。
1.2 外泌體的生物學特性
外泌體最基本的生物學功能是進行細胞間的信號傳導,在各種各樣的生理及病理狀態下,其大部分功能都是基于信號傳導作用來完成的。外泌體表面有磷脂酰絲氨酸受體、整合素、凝集素和聚糖等粘附分子,其被細胞釋放后,可以與特定的受體細胞相互作用,從而發揮信號傳遞功能[18-19]。Aires等[17]研究發現,高壓誘導的視網膜小膠質細胞產生的外泌體可以放大炎癥信號,從而導致神經節細胞發生細胞損傷和凋亡。Morris等[20]研究發現,衰老的RPE細胞產生的外泌體高表達miRNA-21,并且可以被小膠質細胞攝取,進而影響p53基因相關通路的功能。隨著對外泌體功能研究的不斷深入,學者們發現外泌體可以在多種損傷模型中促進組織修復。比如在脊髓損傷模型中,間充質干細胞(MSC)分泌的外泌體可以通過促進血管生成和軸突生長,調節炎癥和免疫反應,抑制細胞凋亡,維持血-脊髓屏障的完整性,發揮修復脊髓損傷的作用[21]。另外,在激光誘導的小鼠視網膜損傷模型中,MSC外泌體可以下調單核細胞趨化蛋白-1及其RNA的表達,抑制視網膜細胞炎癥和凋亡,從而改善視網膜損傷[22]。
1.3 外泌體的提取與鑒定
超速離心法是目前使用范圍最廣的外泌體提取方法,全球超過80%的研究者在使用這一方法[23]。但超速離心法并不適用于臨床大樣本的提取,不僅耗時較多,對儀器設備要求也較高,一般適用于科研人員少量提取細胞培養上清液中的外泌體。對于成分復雜的生物樣本(如血漿),通過組合不同的方法來提取純化外泌體,如先以較低速度的密度梯度離心法去除細胞碎片和血小板衍生的囊泡,然后使用超濾和尺寸排除色譜法來得到高純度的外泌體[18]。此外,免疫親和層析法、聚合物沉淀法和微流控技術等方法也可提取不同體液或培養液中的外泌體[12,18,23]。外泌體被提取后,可以通過蛋白質染色、蛋白免疫印跡法或蛋白質組學技術對其表面標志蛋白進行分析;動態光散射和納米粒子跟蹤分析方法可以分析外泌體的大小和數量等參數;透射電子顯微鏡可以最直觀地觀察外泌體的形態,可以清晰地看到外泌體的“茶托”樣結構[9,18]。
2 RIRI
2.1 RIRI的發病過程
視網膜血管非常豐富,內部含有大量神經細胞,新陳代謝能力較高,容易遭受缺血再灌注損傷。RIRI是指缺血的視網膜恢復灌注后,視網膜細胞出現更嚴重的損傷甚至凋亡,DR、RVO和青光眼等視網膜缺血性疾病的發生和發展過程均有RIRI的參與。RIRI的發生過程是非常復雜的,是多種發病機制共同作用導致的結果,如氧化應激損傷、炎癥反應和細胞凋亡學說等[24-26]。在RIRI的發病過程中,活性氧的產生是關鍵因素之一[27]。超氧陰離子、過氧化氫和羥自由基等活性氧會導致細胞蛋白、核酸變性及脂質過氧化造成細胞損傷。核轉錄因子紅系2相關因子2是細胞內最重要的氧化應激調節因子,可以通過調節抗氧化蛋白活性和氧化還原信號減少活性氧的產生來保護細胞[28]。炎癥反應是RIRI過程中另一個重要環節,尤其是視網膜中小膠質細胞激活后會釋放大量炎癥因子,進而導致神經細胞損傷[25]。長鏈非編碼RNA-H19是RIRI過程中炎癥小體激活的關鍵因子,可以引發小膠質細胞焦亡和神經細胞損傷[29]。同時,活性氧和炎癥因子均可在RIRI過程中上調凋亡蛋白、下調抗凋亡蛋白的表達引發視網膜細胞凋亡[30]。
2.2 RIRI的治療進展
針對RIRI的發病機制,研究者們不斷地嘗試各種各樣的治療手段,主要包括抗氧化、抗炎和抗凋亡3種。小分子抗氧化劑,如維生素E、活性硒和甲烷等清除RIRI過程中產生的活性氧對抗視網膜氧化應激損傷,取得了不錯的治療效果[31-33];利用轉基因技術將過氧化氫酶或超氧化物歧化酶(SOD)轉染至視網膜,或者使用高分子材料向視網膜遞送SOD,通過抗氧化酶的高效清除活性氧能力治療RIRI,研究結果表明抗氧化酶可以保護大鼠視網膜免受缺血再灌注過程中的氧化應激損傷[34-36]。在抗炎方面,抗炎藥物(如米諾環素和拉喹莫德)可以通過減少炎癥細胞浸潤、下調炎癥因子改善大鼠和小鼠的視網膜功能,治療RIRI[25, 37];透明質酸和白蛋白納米顆粒包裹縫隙連接蛋白43(Cx43)的模擬肽,將其靶向遞送至視網膜抑制Cx43的表達,從而抑制RIRI過程中的炎癥反應,防止大鼠視網膜結構受損[38]。在抗凋亡方面,研究者在兔視網膜缺血再灌注模型中探討了神經營養因子對RIRI的保護作用,發現神經營養因子可以通過抗細胞凋亡保護視網膜神經細胞[39];辛伐他汀可以通過上調抗凋亡蛋白、下調凋亡蛋白的表達來減少RIRI過程中的大鼠視網膜細胞凋亡[30]。
3 外泌體治療RIRI的應用
外泌體是細胞主動分泌的納米囊泡,可以保留母體細胞的功能性成分,這賦予了其作為治療性藥物的潛力[40];外泌體具有磷脂雙分子層結構,可以避免被細胞內的酶降解[41],而且表面有許多膜蛋白,可以作為生物改造的靶點,以及具有較低的免疫原性和良好的生物相容性,可以作為理想的藥物遞送載體[42]。
3.1 天然外泌體治療RIRI
天然外泌體內部含有多種功能性蛋白和RNA,通過膜融合或受體介導的內吞作用可以被靶細胞攝取[40],具有作為治療性藥物應用于RIRI的良好前景。MSC來源的外泌體在多種RIRI模型中具有廣泛的應用,如骨髓MSC外泌體可以向靶細胞遞送miRNA-486-3p,下調Toll樣受體4和核因子κB的表達,從而抑制DR模型中的氧化應激損傷、炎癥反應和細胞凋亡,為DR的治療提供了新思路[43]。另外,研究者在大量青光眼模型中發現,MSC外泌體可以遞送神經營養因子、血管活性因子和免疫調節因子等發揮對視網膜神經節細胞的保護作用,為青光眼的治療開拓了新方向[44]。還有學者研究了MSC外泌體在視網膜細胞氧-糖剝奪/再灌注(OGD/R)模型和大鼠RIRI模型中的治療作用,結果發現MSC外泌體可以有效減少RIRI的神經炎癥和細胞凋亡[45]。此外,研究者利用高糖培養基對RPE細胞進行培養,提取其外泌體后用于治療高糖誘導的人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)損傷,研究結果發現高糖誘導后RPE細胞產生的外泌體高表達miRNA-202-5p,并且可以下調HUVEC中轉化生長因子-β(TGF-β)受體2的表達,從而抑制HUVEC的內皮-間質轉化,為DR新生血管的治療提供了新想法[46]。小膠質細胞雖然是RIRI發病過程中的重要中介,但最近有項研究發現,小膠質細胞分泌的外泌體含有豐富的miRNA-24-3p,其可以降低血管內皮生長因子(VEGF)和TGF-β的表達,以及抑制肌醇需要酶1α-X盒結合蛋白1的級聯反應,從而抑制氧誘導視網膜病變小鼠模型中的新生血管形成和光感受器細胞凋亡[47]。
3.2 改造外泌體治療RIRI
外泌體具有天然的物質轉運特性、長期的循環能力及良好的生物相容性,可以經過人工改造進行藥物的遞送[48]。改造外泌體主要包括對其內容物和外膜進行改造兩方面,前者是通過病毒轉染母體細胞或非病毒法(如超聲、電穿孔)對外泌體內部的蛋白、核酸進行改造,后者是對外泌體的膜蛋白、脂質層進行改造[49]。經過改造后的外泌體可以提升其靶向細胞的特異性和治療的有效性,最大限度地發揮其治療RIRI的效果。我國學者將VEGF抗體通過對基質金屬蛋白酶敏感的肽段與調節性T細胞的外泌體連接,用于治療脈絡膜新生血管(CNV),結果發現工程化改造后的外泌體可以高效靶向CNV并減少其對視網膜的損傷[50]。也有學者將抗血管生成肽與視網膜血管內皮細胞外泌體進行連接,發現改造后外泌體的抗新生血管作用明顯優于單純的抗血管生成肽[51]。還有研究者通過轉基因方法構建了過表達腦源性神經營養因子(BDNF)的外泌體,探究了其在視網膜細胞OGD/R模型和大鼠RIRI模型中的治療效果,結果發現改造后過表達BDNF的外泌體可以減少視網膜細胞凋亡和神經損傷[52]。也有學者通過脂質轉染劑將具有抗炎作用的miRNA-126轉染至MSC,最終得到了過表達miRNA-126的外泌體,用于治療大鼠的DR模型,經過研究發現改造后的外泌體可以通過抑制高遷移率族蛋白1的表達減輕視網膜炎癥[53]。
4 小結與展望
雖然外泌體內容物的成分、分子作用機制等還有較大研究空間[54],而且改造外泌體是一個新興的研究領域,但其作為一種細胞分泌的微囊泡,具有豐富的功能性、長期的循環性和良好的生物相容性,將會是一種理想的藥物遞送載體。由于RIRI的發病機制比較復雜,外泌體在治療RIRI的研究中還處于起步階段,而且外泌體的大批量高效提取一直是世界各國研究人員的難題,以及對于外泌體的功能和特性,均需要有更加深入的研究。相信隨著對外泌體分子結構、內容物成分及生物功能研究的不斷深入,以及眼科生物和基因工程技術的不斷發展,外泌體未來有望發揮其作為藥物載體的巨大潛力,成為治療RIRI的重要手段。