微囊泡（MV）是機體各種細胞在正常或病理狀態下從細胞膜表面直接出芽脫落形成的小囊泡樣物質，可通過多種途徑激活凝血、炎癥反應并影響血管內皮細胞功能。MV可介導內皮細胞損傷、血栓形成、促進新生血管形成等病理過程在糖尿病視網膜病變（DR）發病機制中發揮重要作用；血漿MV水平可能成為監測DR發生發展的有效指標。進一步深入研究MV形成機制、組成成分及其在DR血管病變中的作用，探討MV作為反映DR進展與程度的新的生物標志物和藥物治療靶點的可能性，將為DR血管病變診斷治療開辟新的前景。
引用本文： 張惟, 陳松. 微囊泡與糖尿病視網膜病變相關性研究現狀. 中華眼底病雜志, 2017, 33(3): 321-324. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2017.03.028 復制
微囊泡（MV）是機體各種細胞在正常或病理狀態下從細胞膜表面直接出芽脫落形成的小囊泡樣物質，直徑通常為30～1000 nm[1]。MV作為新發現的細胞間信號傳遞分子，含有與母細胞的細胞膜相似的脂類、蛋白質、RNA，在細胞間通訊、控制凋亡以及促進凝血和細胞修復等方面發揮作用，從而參與動脈粥樣硬化、心肌梗死、糖尿病等多種疾病的發生發展過程[2]。研究表明，MV可通過介導血栓形成、內皮細胞損傷、炎癥等病理過程在糖尿病視網膜病變（DR） 發病機制中發揮重要作用[3]。但是MV與DR之間的關系復雜，其具體作用機制尚需更多的基礎與臨床研究證實。現就MV的主要作用及其在DR發生發展干預中的意義作一綜述，以期為DR基礎、臨床研究工作提供一些新的視角和參考。
1 MV的分類及檢測
MV是一種從細胞膜上脫落而釋放的膜性小囊泡，可來源于血小板、紅細胞、白細胞等各種外周血成分和血管內皮細胞、平滑肌細胞及其他組織器官的細胞。炎癥介質、損傷、缺氧、細胞凋亡等刺激因素均可誘導MV釋放[4]。根據MV的來源，循環中常見的MV可分為血小板源性MV、單核細胞源性MV、內皮細胞源性MV（EMV）等[5]。根據MV產生釋放機制可分為脫落囊泡和外泌體。其中，直徑100～1000 nm的MV是在細胞刺激作用下，以脫落囊泡形式由細胞質膜直接形成小的突起，進而形成芽泡并最終從質膜脫落形成；直徑30～100 nm的MV以外泌體形式釋放。具體機制是由多泡體通過與細胞膜融合后，多泡體囊腔中微小囊泡以“逆出芽”的方式形成外泌體，外泌體通過胞吐作用從質膜脫落釋放到細胞環境中[6]。
MV表面攜帶的蛋白抗原是來源細胞的特異性標志。根據不同來源MV表達的特異性抗原和MV大小，通過流式細胞技術進行定量分析是目前檢測MV最常用的方法[7]。此外，酶聯免疫吸附實驗、促凝血活性分析和蛋白質組學技術也可用于檢測MV。研究發現，MV表面的磷脂酰絲氨酸具有凋亡相關磷脂結合蛋白（Annexin V）的結合位點，可作為MV檢測的表面標記物[8]。此外，MV表面具有CD31、CD51、CD62E、CD144或CD146等各種黏附分子，能夠利用流式細胞技術定量檢測MV[9,10]。這些MV的特異性表面標記不僅提供了檢測MV的指標，而且為探討疾病發生的病理生理機制提供了有效的信息。
2 MV的信息傳遞方式
既往研究認為，MV只是通過電子顯微鏡才能觀察到的一種膜性結構，并無具體功能。近年來研究發現，MV不僅是一個小分子，其攜帶的物質在細胞間的信息交流中還有重要作用[11]。研究表明，MV含有與母細胞的細胞膜相似的脂類、蛋白質、信使RNA（mRNA）、微小RNA（miRNA）及DNA片段，也可能包括母細胞的細胞質中的細胞器。MV通過其包含的生物分子達到在組織中、細胞間、器官之間傳遞信息的作用[12]。MV的信息傳遞方式主要表現為以下幾種：（1）將母細胞的蛋白質或mRNA傳遞到靶細胞，如MV包含的mRNA、miRNA及DNA片段傳遞給靶細胞后，持續作用一段時間直到獲得新的生物學功能或遺傳特征[13]。（2）通過MV自身表面的配體與靶細胞的受體結合，激活或抑制靶細胞內的轉導通路。如EMV表達細胞間黏附因子與單核細胞整合素受體結合，促進組織因子介導的凝血反應[14]。（3）將母細胞細胞膜的受體轉移到靶細胞中而呈現出母細胞相關受體的表型。如血小板可將攜帶黏附因子的MV傳遞給靶細胞，增加對纖維蛋白、內皮細胞的黏附能力。（4）作為載體轉移完整的細胞器或致病因子。如MV以載體的形式將病毒傳遞給其他細胞[15]。
3 MV與DR的關系
DR的發病機制尚未闡明，目前認為是多因素協同作用導致了DR的發生發展。糖尿病患者微血管病變與血管內皮細胞損傷、抗凝功能減退及血液流變學改變密切相關，這些因素均參與DR的病理生理過程[16]。MV與DR微血管病變的關系主要表現為以下幾個方面：（1）血管內皮損傷。Ogata等[17]觀察到DR患者外周血中MV水平明顯升高，循環血MV與DR的進展具有相關性，有視網膜血管閉塞區的DR患者循環血MV水平明顯高于無視網膜血管閉塞區的DR患者。（2）抗凝功能減退。研究表明，單核細胞來源的MV與血小板衍生的MV具有相似性，MV通過激活血小板，增加黏附分子表達加速DR的進展[18]。（3）血液流變學改變。有研究發現，DR患者玻璃體液中可發現來源于內皮細胞、血小板、光感受器和小膠質細胞的MV。其中，EMV較正常人明顯增多，增生型DR患者血液流變學改變可能與EMV過度表達有關[19]。（4）促進DR新生血管形成。Beltramo等[20]發現，DR患者玻璃體MV在體外能刺激內皮細胞增生，誘導新生血管形成。這表明玻璃體MV異常表達可能是DR進展的重要原因。DR患者循環血EMV可能通過將其攜帶的組織因子（TF）轉移到內皮細胞，增加內皮細胞的促凝活性，TF通過激活絲裂原活化蛋白激酶C的信號直接促進眼部新生血管生長[21]。此外，miRNA在MV中的表達異常可能參與血管生成[22]。研究表明，DR患者循環血MV中miR-200b和miR-29b表達增多，通過調控基因表達促進血管內皮生長因子的增加，這些miRNA可能參與DR內皮細胞異常增生過程[23]。這些均提示MV異常表達及其促血管生成作用與DR發生發展密切相關。
4 MV致DR血管病變的途徑及機制
MV表面攜帶磷脂酰絲氨酸（PS）和TF，在促凝血過程中具有重要作用[24]。2型糖尿病患者血中MV增高，體外培養單核細胞和EMV表面可表達TF[25]。高糖刺激內皮細胞產生MV表達TF顯著增加，說明高糖環境下內皮細胞可釋放具有促凝血活性的MV。而應用P38抑制劑干預后TF表達顯著減少，說明P38通路引起細胞凋亡參與了高糖刺激內皮細胞產生具有促凝血活性的MV[26]。EMV表面的細胞間黏附分子-1（ICAM-1）與單核細胞的整合素結合促進TF介導的凝血反應，而且MV表達的血管假性血友病因子、E-選擇素、血小板-內皮細胞黏附因子等都能與血小板相互作用，促進其聚集。另有研究表明，MV表面有大量的陰離子磷脂，可激活因子Ⅶ從而啟動凝血級聯反應，導致血栓形成[27]。MV可通過多種途徑直接或間接調控凝血反應，是DR患者血管高凝狀態的重要原因之一。
MV通過減少一氧化氮的釋放可以減弱乙酰膽堿介導的血管舒張，并刺激過氧化物的產生直接導致內皮功能的損傷。Zu等[28]發現，DR患者循環血MV能使血管內皮依賴性舒張反應敏感性降低，EMV在內皮細胞中濃度越高、作用時間越長，內皮細胞增生率越低，相對應的內皮細胞凋亡率越高，內皮細胞的自我修復功能受損，加重了內皮細胞的損害。Berezin等[29]也證明高濃度MV可導致細胞間隙增寬、通透性增加，從而破壞內皮細胞功能的完整性。多因素分析表明，糖尿病患者外周血CD31/Annexin V+MV可作為內皮依賴性的舒張功能障礙的唯一獨立性預測因子，其數量增加預示著內皮細胞功能障礙加重，為糖尿病血管病變的治療提供了新方向[30]。
MV可促進內皮細胞黏附分子的表達和細胞因子的釋放，促進中性粒細胞等炎癥細胞的黏附。此外，MV跨細胞傳遞的趨化因子可促進單核細胞與內皮細胞的相互作用[31]。炎癥反應一方面可以刺激MV產生，而MV反過來也可以促進炎癥反應進一步發展。MV表面表達ICAM-1、E-選擇素等多種黏附因子，能促進白細胞聚集而發揮促炎作用[32]。另外，MV能夠促進漿細胞樣樹突細胞的成熟，進而釋放炎癥介質，促進DR時期的炎癥反應。
5 針對MV的藥物干預
通過干預與MV相關的代謝途徑來減弱其對DR的影響，原則上可通過抑制細胞釋放MV、抑制TF從MV向血小板轉移、選擇特異的單抗抑制MV功能以及通過重組TF途徑抑制劑抑制TF活性等途徑達到抗凝作用。目前針對MV的藥物干預主要包括以下2種：（1）降血壓藥物。MV形成過程是鈣離子依賴的，因此鈣離子拮抗劑對MV的釋放可能有一定的抑制作用[33]。研究表明，通過比尼地平、硝苯地平對高血壓合并糖尿病患者的干預，發現其可降低MV的釋放，從而揭示了鈣離子拮抗劑在高血壓合并糖尿病方面的治療作用[34]。患者服用硝苯地平控釋片、氯沙坦、纈沙坦治療后，血小板源性MV、單核細胞源性MV、EMV水平降低，并伴有血小板、單核細胞活化受抑制，血管內皮細胞損傷標志物水平降低，脂聯素水平升高[35]。提示這些藥物在降壓同時還有潛在的血管保護作用。（2）調脂藥物。Lins等[36]應用調脂藥物對MV影響的臨床試驗表明，其可通過降低循環血MV水平或MV上促凝活性物質的水平發揮抗凝作用。阿托伐他汀可明顯降低循環血MV和ICAM-1的水平[37]。表明他汀類藥物不僅有調控血脂的作用，還可通過抑制內皮細胞炎癥反應，降低循環血中的MV。Suades等[38]研究發現，采用辛伐他汀治療后，由腫瘤壞死因子激活培養的人臍靜脈內皮細胞釋放MV的數量明顯減少。說明他汀類藥物除降脂作用外，減少活化血小板刺激單核細胞活化，抗血栓形成，并且可降低血管細胞間的黏附分子，減少對內皮細胞的損害。
微囊泡（MV）是機體各種細胞在正常或病理狀態下從細胞膜表面直接出芽脫落形成的小囊泡樣物質，直徑通常為30～1000 nm[1]。MV作為新發現的細胞間信號傳遞分子，含有與母細胞的細胞膜相似的脂類、蛋白質、RNA，在細胞間通訊、控制凋亡以及促進凝血和細胞修復等方面發揮作用，從而參與動脈粥樣硬化、心肌梗死、糖尿病等多種疾病的發生發展過程[2]。研究表明，MV可通過介導血栓形成、內皮細胞損傷、炎癥等病理過程在糖尿病視網膜病變（DR） 發病機制中發揮重要作用[3]。但是MV與DR之間的關系復雜，其具體作用機制尚需更多的基礎與臨床研究證實。現就MV的主要作用及其在DR發生發展干預中的意義作一綜述，以期為DR基礎、臨床研究工作提供一些新的視角和參考。
1 MV的分類及檢測
MV是一種從細胞膜上脫落而釋放的膜性小囊泡，可來源于血小板、紅細胞、白細胞等各種外周血成分和血管內皮細胞、平滑肌細胞及其他組織器官的細胞。炎癥介質、損傷、缺氧、細胞凋亡等刺激因素均可誘導MV釋放[4]。根據MV的來源，循環中常見的MV可分為血小板源性MV、單核細胞源性MV、內皮細胞源性MV（EMV）等[5]。根據MV產生釋放機制可分為脫落囊泡和外泌體。其中，直徑100～1000 nm的MV是在細胞刺激作用下，以脫落囊泡形式由細胞質膜直接形成小的突起，進而形成芽泡并最終從質膜脫落形成；直徑30～100 nm的MV以外泌體形式釋放。具體機制是由多泡體通過與細胞膜融合后，多泡體囊腔中微小囊泡以“逆出芽”的方式形成外泌體，外泌體通過胞吐作用從質膜脫落釋放到細胞環境中[6]。
MV表面攜帶的蛋白抗原是來源細胞的特異性標志。根據不同來源MV表達的特異性抗原和MV大小，通過流式細胞技術進行定量分析是目前檢測MV最常用的方法[7]。此外，酶聯免疫吸附實驗、促凝血活性分析和蛋白質組學技術也可用于檢測MV。研究發現，MV表面的磷脂酰絲氨酸具有凋亡相關磷脂結合蛋白（Annexin V）的結合位點，可作為MV檢測的表面標記物[8]。此外，MV表面具有CD31、CD51、CD62E、CD144或CD146等各種黏附分子，能夠利用流式細胞技術定量檢測MV[9,10]。這些MV的特異性表面標記不僅提供了檢測MV的指標，而且為探討疾病發生的病理生理機制提供了有效的信息。
2 MV的信息傳遞方式
既往研究認為，MV只是通過電子顯微鏡才能觀察到的一種膜性結構，并無具體功能。近年來研究發現，MV不僅是一個小分子，其攜帶的物質在細胞間的信息交流中還有重要作用[11]。研究表明，MV含有與母細胞的細胞膜相似的脂類、蛋白質、信使RNA（mRNA）、微小RNA（miRNA）及DNA片段，也可能包括母細胞的細胞質中的細胞器。MV通過其包含的生物分子達到在組織中、細胞間、器官之間傳遞信息的作用[12]。MV的信息傳遞方式主要表現為以下幾種：（1）將母細胞的蛋白質或mRNA傳遞到靶細胞，如MV包含的mRNA、miRNA及DNA片段傳遞給靶細胞后，持續作用一段時間直到獲得新的生物學功能或遺傳特征[13]。（2）通過MV自身表面的配體與靶細胞的受體結合，激活或抑制靶細胞內的轉導通路。如EMV表達細胞間黏附因子與單核細胞整合素受體結合，促進組織因子介導的凝血反應[14]。（3）將母細胞細胞膜的受體轉移到靶細胞中而呈現出母細胞相關受體的表型。如血小板可將攜帶黏附因子的MV傳遞給靶細胞，增加對纖維蛋白、內皮細胞的黏附能力。（4）作為載體轉移完整的細胞器或致病因子。如MV以載體的形式將病毒傳遞給其他細胞[15]。
3 MV與DR的關系
DR的發病機制尚未闡明，目前認為是多因素協同作用導致了DR的發生發展。糖尿病患者微血管病變與血管內皮細胞損傷、抗凝功能減退及血液流變學改變密切相關，這些因素均參與DR的病理生理過程[16]。MV與DR微血管病變的關系主要表現為以下幾個方面：（1）血管內皮損傷。Ogata等[17]觀察到DR患者外周血中MV水平明顯升高，循環血MV與DR的進展具有相關性，有視網膜血管閉塞區的DR患者循環血MV水平明顯高于無視網膜血管閉塞區的DR患者。（2）抗凝功能減退。研究表明，單核細胞來源的MV與血小板衍生的MV具有相似性，MV通過激活血小板，增加黏附分子表達加速DR的進展[18]。（3）血液流變學改變。有研究發現，DR患者玻璃體液中可發現來源于內皮細胞、血小板、光感受器和小膠質細胞的MV。其中，EMV較正常人明顯增多，增生型DR患者血液流變學改變可能與EMV過度表達有關[19]。（4）促進DR新生血管形成。Beltramo等[20]發現，DR患者玻璃體MV在體外能刺激內皮細胞增生，誘導新生血管形成。這表明玻璃體MV異常表達可能是DR進展的重要原因。DR患者循環血EMV可能通過將其攜帶的組織因子（TF）轉移到內皮細胞，增加內皮細胞的促凝活性，TF通過激活絲裂原活化蛋白激酶C的信號直接促進眼部新生血管生長[21]。此外，miRNA在MV中的表達異常可能參與血管生成[22]。研究表明，DR患者循環血MV中miR-200b和miR-29b表達增多，通過調控基因表達促進血管內皮生長因子的增加，這些miRNA可能參與DR內皮細胞異常增生過程[23]。這些均提示MV異常表達及其促血管生成作用與DR發生發展密切相關。
4 MV致DR血管病變的途徑及機制
MV表面攜帶磷脂酰絲氨酸（PS）和TF，在促凝血過程中具有重要作用[24]。2型糖尿病患者血中MV增高，體外培養單核細胞和EMV表面可表達TF[25]。高糖刺激內皮細胞產生MV表達TF顯著增加，說明高糖環境下內皮細胞可釋放具有促凝血活性的MV。而應用P38抑制劑干預后TF表達顯著減少，說明P38通路引起細胞凋亡參與了高糖刺激內皮細胞產生具有促凝血活性的MV[26]。EMV表面的細胞間黏附分子-1（ICAM-1）與單核細胞的整合素結合促進TF介導的凝血反應，而且MV表達的血管假性血友病因子、E-選擇素、血小板-內皮細胞黏附因子等都能與血小板相互作用，促進其聚集。另有研究表明，MV表面有大量的陰離子磷脂，可激活因子Ⅶ從而啟動凝血級聯反應，導致血栓形成[27]。MV可通過多種途徑直接或間接調控凝血反應，是DR患者血管高凝狀態的重要原因之一。
MV通過減少一氧化氮的釋放可以減弱乙酰膽堿介導的血管舒張，并刺激過氧化物的產生直接導致內皮功能的損傷。Zu等[28]發現，DR患者循環血MV能使血管內皮依賴性舒張反應敏感性降低，EMV在內皮細胞中濃度越高、作用時間越長，內皮細胞增生率越低，相對應的內皮細胞凋亡率越高，內皮細胞的自我修復功能受損，加重了內皮細胞的損害。Berezin等[29]也證明高濃度MV可導致細胞間隙增寬、通透性增加，從而破壞內皮細胞功能的完整性。多因素分析表明，糖尿病患者外周血CD31/Annexin V+MV可作為內皮依賴性的舒張功能障礙的唯一獨立性預測因子，其數量增加預示著內皮細胞功能障礙加重，為糖尿病血管病變的治療提供了新方向[30]。
MV可促進內皮細胞黏附分子的表達和細胞因子的釋放，促進中性粒細胞等炎癥細胞的黏附。此外，MV跨細胞傳遞的趨化因子可促進單核細胞與內皮細胞的相互作用[31]。炎癥反應一方面可以刺激MV產生，而MV反過來也可以促進炎癥反應進一步發展。MV表面表達ICAM-1、E-選擇素等多種黏附因子，能促進白細胞聚集而發揮促炎作用[32]。另外，MV能夠促進漿細胞樣樹突細胞的成熟，進而釋放炎癥介質，促進DR時期的炎癥反應。
5 針對MV的藥物干預
通過干預與MV相關的代謝途徑來減弱其對DR的影響，原則上可通過抑制細胞釋放MV、抑制TF從MV向血小板轉移、選擇特異的單抗抑制MV功能以及通過重組TF途徑抑制劑抑制TF活性等途徑達到抗凝作用。目前針對MV的藥物干預主要包括以下2種：（1）降血壓藥物。MV形成過程是鈣離子依賴的，因此鈣離子拮抗劑對MV的釋放可能有一定的抑制作用[33]。研究表明，通過比尼地平、硝苯地平對高血壓合并糖尿病患者的干預，發現其可降低MV的釋放，從而揭示了鈣離子拮抗劑在高血壓合并糖尿病方面的治療作用[34]。患者服用硝苯地平控釋片、氯沙坦、纈沙坦治療后，血小板源性MV、單核細胞源性MV、EMV水平降低，并伴有血小板、單核細胞活化受抑制，血管內皮細胞損傷標志物水平降低，脂聯素水平升高[35]。提示這些藥物在降壓同時還有潛在的血管保護作用。（2）調脂藥物。Lins等[36]應用調脂藥物對MV影響的臨床試驗表明，其可通過降低循環血MV水平或MV上促凝活性物質的水平發揮抗凝作用。阿托伐他汀可明顯降低循環血MV和ICAM-1的水平[37]。表明他汀類藥物不僅有調控血脂的作用，還可通過抑制內皮細胞炎癥反應，降低循環血中的MV。Suades等[38]研究發現，采用辛伐他汀治療后，由腫瘤壞死因子激活培養的人臍靜脈內皮細胞釋放MV的數量明顯減少。說明他汀類藥物除降脂作用外，減少活化血小板刺激單核細胞活化，抗血栓形成，并且可降低血管細胞間的黏附分子，減少對內皮細胞的損害。