ANEXT安龄生物·细胞外囊泡促进组织再生与重建
ANEXT安龄生物·细胞外囊泡促进组织再生与重建
细胞外囊泡在组织再生中的研究进展
随着全球老龄化社会的进展，退变性疾病逐渐成为影响全球健康水平的首要因素。尽管病因各有不同，但退变性疾病具备一些类似的特性，包括局部稳态的失衡，慢性炎症的发展，局部组织活性的下降和干细胞功能的下降。
组织再生是指使功能无法自行恢复的病变组织、器官通过临床治疗措施得到结构和功能的重建，其研究的主要内容是干细胞如何发育成组织并应用干细胞潜能进行组织替代疗法，旨在改善受损、功能障碍和缺失的组织及器官的再生。
随着研究者们的深入研究，逐渐发现旁分泌机制的重要调控作用，而细胞外囊泡作为旁分泌机制中的重要活性物质被越来越多的实验证明在修复损伤组织和组织再生方面起到关键作用。
近期，上海交通大学医学院附属仁济医院脊柱外科的沈洪兴教授课题组发表综述，回顾了细胞囊泡工程化策略及其与生物医学工程技术结合的最新进展，并进一步总结了这类工程化细胞外囊泡在组织再生中的应用。相关内容以“Advances in extracellular vesicle functionalization strategies for tissue regeneration”为题在线发表在Bioactive Materials杂志上。
在此，研究人员阐述了目前常用于细胞外囊泡（extracellular vesicle，EV）的工程化修饰改造策略。作者在第一部分首先针对EV的载药策略进行了总结。EV载药根据载药方式可分为被动载药和主动载药。直接孵育能够将疏水性药物以被动的方式装载入EV中，但载药率低和药物逸散快。主动载药可通过电穿孔、母细胞过表达以及母细胞工程化改造等方面将特定蛋白、核酸和小分子药物等装载入EV中，其载药率和稳定性都有明显提高。值得注意的是，EV作为纳米载药平台的核心优势均集中在其结构上面，因此载药过程对囊泡结构的影响是需要重点关注的。在具体操作过程中，载药方式选择仅仅与药物本身的属性相关，错误的载药方式不仅会导致载药率低，还可能破坏囊泡结构。
在综述第二部分，作者阐述了EV的工程化修饰（分泌前修饰和分泌后修饰）可为EV带来更强的功能，并扩宽其应用范围。分泌前修饰即通过对母细胞进行特定的修饰，将修饰内容被“继承”到其分泌的EV上。母细胞修饰方法包括简单的代谢修饰、细胞膜修饰和相对复杂的基因工程修饰。尽管操纵母细胞比直接修饰囊泡要简单许多，但由于囊泡产生过程，尤其是囊泡膜的形成和内容物的筛选过程目前仍有大量未知的环节，目前此类修饰方式仍属于“黑箱”修饰，修饰结果难以预测。和分泌前修饰相比，分泌后修饰具有机制简单，适用范围广等优点。目前主要的分泌后修饰手段分为物理修饰和化学修饰，有时候两种手段会合用或者和分泌前修饰合用。值得注意的是，由于EV接收机制的复杂性，若是膜表面的关键蛋白被修改或者囊泡本身结构被改变，可能会导致囊泡不被摄取甚至被无关细胞摄取，从而造成无法预估的副作用。因此，对细胞外囊泡的修饰方式应当谨慎。
在第三部分中，研究人员对生物材料辅助的细胞外囊泡疗法在退变性疾病治疗中的应用进行了总结。通过结合天然材料、人工合成材料以及经修饰的天然材料（如水凝胶、电纺丝、水凝胶微球等），EV在心血管系统疾病、骨相关疾病、伤口破损、神经损伤等中都能发挥良好的治疗效果，展现出了巨大的临床转化潜力。
目前，细胞外囊泡的研究是一个活跃的热点领域，正在发展的技术和相关研究的进展可能会为细胞外囊泡的异质性和生物学功能的揭示提供更多有价值的信息，并推动细胞外囊泡在医学治疗和诊断方面的发展。未来的研究成果可望为外泌体对组织再生、器官退化以及衰老等生理过程的作用提供新的见解。通过细胞外囊泡的分离纯化、特异性鉴定以及相关分析检测技术的进步，将极大地推动对外泌体的基础生物学的理解和在医学治疗技术中的应用。
