隨著社會(huì)的進(jìn)步，疾病的種類(lèi)日漸增多，新開(kāi)發(fā)的治療性西藥、中藥制劑也多種多樣，然而由于藥物本身在體內(nèi)的溶解度差、難被吸收、副作用大、易被代謝清除等原因使得許多有效的藥物難以應(yīng)用于臨床。外泌體是細(xì)胞本身所分泌的小囊泡，1987年首次于綿羊網(wǎng)織紅細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)，廣泛存在于人體的血液、尿液、唾液等體液中。神經(jīng)細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、心肌細(xì)胞等多種細(xì)胞都能分泌外泌體。外泌體能在細(xì)胞間穿梭，有利于細(xì)胞間物質(zhì)與信息的交換，其通過(guò)裝載外來(lái)藥物來(lái)改變受體細(xì)胞功能狀態(tài)，此發(fā)現(xiàn)能夠解決部分溶解度差、副作用大的藥物不能在臨床使用的問(wèn)題。

1 外泌體的功能特征

1.1 外泌體載藥的方式 外泌體作為藥物載體能夠?qū)⑺幬镙d入其內(nèi)的方式主要有3種：①間接轉(zhuǎn)染法，將分泌外泌體的細(xì)胞與藥物放在一起混合培養(yǎng)，使細(xì)胞內(nèi)含有所需藥物，從而分泌出含有這種藥物的外泌體；②直接轉(zhuǎn)染法，將外泌體從細(xì)胞中提取出來(lái)后與藥物混合培養(yǎng)，使藥物可以順濃度梯度直接進(jìn)入到外泌體中[1]；③穿孔，用電穿孔方法在超聲處理下給外泌體外部施加力度使其磷脂雙分子層出現(xiàn)一個(gè)小孔，藥物可以沿著小孔進(jìn)入其中[2]。

1.2 外泌體的分離提取 近年來(lái)，作為藥物載體的外泌體已受到了廣泛的關(guān)注，相比于其他合成的納米級(jí)藥物載體有更大的優(yōu)勢(shì)，關(guān)于其研究進(jìn)程也有很多困難。在分離外泌體時(shí)最常見(jiàn)的技術(shù)是差速離心，可分離到大小相近的囊泡顆粒，但很難確定分離出的小囊泡就是外泌體，因此純度不足，并且這種技術(shù)需要有專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，不適于廣泛的使用。蔗糖密度梯度離心是一種區(qū)帶分離法，雖然可以分離出較高純度的外泌體，此技術(shù)不但過(guò)程煩瑣，且操作困難，不易獲得理想的結(jié)果。色譜法是利用色譜柱分開(kāi)大、小分子的方法，技術(shù)操作簡(jiǎn)單，得到的外泌體純度高，但設(shè)備昂貴，也不能普遍使用。外泌體分離方法顯著影響外泌體的分散性和過(guò)濾效率，而作為遞送載體的外泌體要求要有足夠大的分散性。通過(guò)對(duì)k造粒，緩沖和梯度方法分離出的外泌體進(jìn)行測(cè)量比較，可以發(fā)現(xiàn)梯度方法產(chǎn)生的外泌體具有更大的分散性[3]，因此，作為載體的外泌體較適合用梯度方法獲取。外泌體的不同分離方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，想要用簡(jiǎn)單的操作流程及可以被廣泛使用的材料分離出高純度的外泌體的方法還需要進(jìn)行不斷地探索。

1.3 外泌體作為載體的優(yōu)勢(shì) 外泌體是一種含有蛋白質(zhì)和核酸的直徑40～100 nm的微小膜泡，在細(xì)胞內(nèi)形成，與質(zhì)膜融合后通過(guò)胞吐的方式被送出細(xì)胞。外泌體的一個(gè)有前景的用途是作為治療性藥物的天然遞送載體[4]。外泌體依靠其強(qiáng)大的穿透力能夠穿透體內(nèi)的各種屏障；還具有脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)，疏水區(qū)能包裹運(yùn)送疏水性藥物通過(guò)質(zhì)膜；外泌體膜中的蛋白質(zhì)起到與靶細(xì)胞相互識(shí)別的作用[5]；由于外泌體是自體細(xì)胞，在體內(nèi)有很好的穩(wěn)定性，因此，其所包裹運(yùn)送的藥物可以完好無(wú)損地到達(dá)受體細(xì)胞，延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的半衰期；另外，外泌體的體積較小，能夠避免被單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)清除[6]。外泌體的眾多優(yōu)勢(shì)使其能夠?qū)⑺幬镯樌財(cái)y帶到單靠藥物本身所不能到達(dá)的器官，并提高藥物在體內(nèi)的利用率[7]。多種類(lèi)型的細(xì)胞都能分泌外泌體，但在作為載體針對(duì)性地治療疾病時(shí)，最好選用與受體細(xì)胞相同類(lèi)型的細(xì)胞外泌體，這樣不僅能避免外泌體中的一些不必要的雜質(zhì)，還能保證外泌體與受體細(xì)胞的識(shí)別不受干擾。外泌體與受體細(xì)胞的相互作用是靠著表面的黏附蛋白及載體受體附著于靶細(xì)胞，并將其所載的藥物遞送至靶細(xì)胞[8]。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程受體是必不可少的，此受體一般是外泌體內(nèi)部受體而不是細(xì)胞表面附著位點(diǎn)，受體的完好對(duì)外泌體的生物活性至關(guān)重要。但也有實(shí)驗(yàn)顯示，即使在受體被干擾時(shí)，外泌體也能完成遞送工作，這不排除外泌體除受體外還有其他可替代的途徑[9]。

2 外泌體作為藥物載體的研究進(jìn)展

作為裝載藥物的容器，外泌體能包裹各種類(lèi)型的藥物，到達(dá)體內(nèi)的各個(gè)系統(tǒng)。隨著醫(yī)學(xué)研究的不斷發(fā)展，各種中藥、西藥及基因療法都在被逐漸發(fā)掘出來(lái)。外泌體不僅能遞送治療性藥物直接治療疾病，還能遞送DNA、RNA等大分子的遺傳性物質(zhì)[10]，通過(guò)在受體細(xì)胞中表達(dá)或干擾受體細(xì)胞的基因表達(dá)來(lái)達(dá)到治愈的目的。

2.1 外泌體作為西藥載體的研究 神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病人群一般都是老年人，隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步，人口平均壽命的不斷增長(zhǎng)，與年齡相關(guān)的疾病如神經(jīng)系統(tǒng)性疾病的發(fā)病率也在不斷地增高。由于血腦屏障的緣故，藥物難以進(jìn)入腦內(nèi)，使得神經(jīng)性疾病成為難治性疾病。而外泌體作為藥物載體在神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療方面可以發(fā)揮重要作用。少突膠質(zhì)細(xì)胞在應(yīng)激狀態(tài)下會(huì)分泌保護(hù)性物質(zhì)裝載到外泌體，再由外泌體運(yùn)送到神經(jīng)元，從而增加神經(jīng)元細(xì)胞的抗氧化應(yīng)激[11]。在給炎性腦損傷病人注射白細(xì)胞介素后，來(lái)自星形膠質(zhì)細(xì)胞的外泌體迅速進(jìn)入外周循環(huán)，并通過(guò)調(diào)節(jié)外周急性細(xì)胞因子反應(yīng)促進(jìn)白細(xì)胞向大腦遷移[12]?；钚阅X啡肽酶(NEP)可以有效地治療阿爾茨海默病，因血腦屏障的問(wèn)題，藥物無(wú)法到達(dá)腦內(nèi)，而外泌體可以包裹NEP穿過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦中發(fā)揮治療作用[3]。過(guò)氧化氫酶可以有效地治療帕金森病，也是由于血腦屏障的緣故限制了大分子蛋白質(zhì)的運(yùn)輸[13]。通過(guò)外泌體這一中間媒介可以運(yùn)載過(guò)氧化氫酶等大分子物質(zhì)到達(dá)神經(jīng)系統(tǒng)改善疾病。神經(jīng)系統(tǒng)功能復(fù)雜，藥物很難順利地進(jìn)入到靶細(xì)胞發(fā)揮作用，但有了外泌體之后，借著其本身可以自由進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢(shì)，使神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療將變得更加容易。外泌體也將會(huì)成為治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病新的有效的載藥工具。不過(guò)外泌體也是引發(fā)各種疾病包括帕金森病、阿爾茨海默病、癲癇和中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥等的罪魁禍?zhǔn)?。腦內(nèi)皮細(xì)胞是血腦屏障的主要成分，一旦腦內(nèi)皮細(xì)胞受損則血腦屏障就會(huì)遭到破壞，一些有害化合物及細(xì)胞等將會(huì)不被限制地進(jìn)入腦內(nèi)。而活化的單核細(xì)胞外泌體就可以通過(guò)血腦屏障將促炎內(nèi)容物攜帶至腦，導(dǎo)致腦內(nèi)皮細(xì)胞上炎癥分子增加，破壞腦內(nèi)皮細(xì)胞[14]。外泌體剛被發(fā)現(xiàn)時(shí)并沒(méi)有引起太大關(guān)注，被當(dāng)作是細(xì)胞的廢棄物。然而，近年來(lái)研究表明，外泌體作為藥物載體參與多種疾病的治療。只是目前的研究還處于初始階段，其作用機(jī)制還不清楚，有關(guān)外泌體的研究還需要更深入的探索。

化療是治療腫瘤主要方式之一，因此被廣泛使用。但化療在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)還會(huì)殺死健康的組織細(xì)胞。如果能夠有一種具有低免疫原性和毒性的靶向藥物遞送載體來(lái)攜帶化療藥直接到達(dá)腫瘤細(xì)胞發(fā)揮作用，就可避免這種副作用。外泌體是自體細(xì)胞分泌的，屬于人本身的物質(zhì)，不存在排斥反應(yīng)等問(wèn)題。磷脂質(zhì)雙層將藥物包封在內(nèi)，確保藥物在到達(dá)目標(biāo)細(xì)胞前不會(huì)產(chǎn)生效應(yīng)，而后直接與腫瘤細(xì)胞質(zhì)膜相融合將藥物遞送至細(xì)胞內(nèi)[15]。腫瘤會(huì)表現(xiàn)出異常的血管內(nèi)皮增生，血管內(nèi)皮又會(huì)表達(dá)出細(xì)胞黏附因子刺激腫瘤生長(zhǎng)，因此，血管增生是腫瘤增生的關(guān)鍵因素。阿霉素是一種廣譜抗腫瘤藥物，雖然不能徹底根治腫瘤，但可以通過(guò)抑制血管增生來(lái)抑制腫瘤增長(zhǎng)。將腫瘤細(xì)胞接種到小鼠體內(nèi)，驗(yàn)證阿霉素外泌體復(fù)合物是否比游離阿霉素的抗腫瘤效果好，結(jié)果顯示，復(fù)合制劑與20倍游離藥物的療效相同[16]。胃癌在我國(guó)各種惡性腫瘤中發(fā)病率居首位，且早期不易被診斷。有研究表明，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)會(huì)促進(jìn)惡性腫瘤的發(fā)展。在裸鼠的腋窩中注射人胃癌細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)組每2天通過(guò)給予每只小鼠尾部靜脈內(nèi)注射20 μg細(xì)胞衍生的外泌體。填充有si.HGF-1的外泌體能顯著降低腫瘤大小和重量，與對(duì)照組外泌體相比，填充有si.HGF-1的外泌體降低了HGF的蛋白質(zhì)水平[17]。使用外泌體裝載藥物能夠顯著地抑制腫瘤細(xì)胞。外泌體是一種簡(jiǎn)單而天然的納米級(jí)藥物載體，在靶向治療腫瘤上效果非常明顯，未來(lái)會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。

血液病治療難度大，且發(fā)病率越來(lái)越高。近年來(lái)，外泌體作為治療血液病的新方法正在興起，外泌體作為載藥工具對(duì)血液病具有明顯的潛在治療作用。白細(xì)胞介素3(IL-3)受體能靶向進(jìn)入慢性粒細(xì)胞白血病母細(xì)胞中發(fā)揮作用，將抗腫瘤藥物裝載到白細(xì)胞介素3受體分泌的外泌體中，能夠靶向癌細(xì)胞并抑制腫瘤生長(zhǎng)[18]。外泌體靶向性與高度密閉性地包裹藥物解決了化療藥物產(chǎn)生巨大副作用的問(wèn)題，隨著研究的不斷深入，外泌體作為藥物載體在腫瘤方面將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。但并非所有的外泌體都能起積極作用，如從急性髓性白血病病人的血漿中分離出來(lái)的外泌體中含有多種抑制因子，這些抑制因子到達(dá)免疫受體細(xì)胞后，可組織免疫細(xì)胞的抗白血病功能[19]。故此只有對(duì)外泌體的了解更加透徹，才能充分利用其優(yōu)勢(shì)避開(kāi)其劣勢(shì)。

2.2 外泌體作為中藥載體的研究

2.2.1 姜黃素 姜黃素是從姜黃中分離出來(lái)的一種多酚類(lèi)化合物，隨著對(duì)姜黃素的研究不斷深入，已發(fā)現(xiàn)其多方面的藥理作用，最主要的就是抗感染活性，而且無(wú)明顯的不良反應(yīng)。但姜黃素有著溶解度較差、疏水性和與脂質(zhì)膜的優(yōu)先相互作用等特點(diǎn)，使得姜黃素進(jìn)入體內(nèi)后會(huì)迅速地被分解，無(wú)法到達(dá)目標(biāo)細(xì)胞發(fā)揮作用，達(dá)不到臨床治療效果。有研究表明，用不同細(xì)胞類(lèi)型釋放的外泌體與姜黃素形成的復(fù)合物和游離的姜黃素同時(shí)處理小鼠，結(jié)果顯示，30 min后，姜黃素復(fù)合物給藥的小鼠外周血中積累的姜黃素比單獨(dú)使用姜黃素高5～10倍。12 h后在外泌體姜黃素復(fù)合物的小鼠血漿中的姜黃素水平依然很高。然而，單獨(dú)給姜黃素小鼠的血液中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)姜黃素[20]，這表明姜黃素已被全部分解。外泌體與姜黃素復(fù)合物的形成不僅能增加姜黃素在體內(nèi)的治療效果，還能使姜黃素在體內(nèi)保持一定的穩(wěn)定性，持續(xù)地發(fā)揮作用。

2.2.2 漿果花青素 已有研究表明，膳食漿果對(duì)卵巢癌有抑制作用。為了確定載有漿果花青素的外泌體制劑是否比單獨(dú)使用漿果花青素有更高的抗腫瘤活性，使用卵巢癌細(xì)胞，當(dāng)腫瘤異種移植物達(dá)到一定大小時(shí)，分別用漿果花青素的外泌體制劑和單獨(dú)的漿果花青素處理。結(jié)果顯示，即使外泌體制劑不是在最佳劑量下也能顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)。而游離的漿果花青素則只顯示出輕微的生長(zhǎng)抑制[21]。用外泌體運(yùn)載藥物顯然比單獨(dú)使用藥物效果好。

2.2.3 紫杉醇 紫杉醇是一種從紅豆杉的樹(shù)皮中提取出來(lái)的堿性化合物，其具有天然的抗癌功效。然而由于其副作用大，在體內(nèi)的溶解度又小，故很難廣泛應(yīng)用于臨床。將紫杉醇裝載于巨噬細(xì)胞衍生的外泌體中制成復(fù)合制劑，注射到肺癌轉(zhuǎn)移的小鼠體內(nèi)，再將單獨(dú)用紫杉醇制劑注射的小鼠作為對(duì)照組，半個(gè)月后，將小鼠處死檢查肺組織，結(jié)果顯示，紫杉醇外泌體復(fù)合制劑的抗腫瘤效果更加明顯[22]。表明巨噬細(xì)胞來(lái)源的外泌體運(yùn)載紫杉醇比單獨(dú)的紫杉醇有更強(qiáng)的抗癌效果。紫杉醇不溶于水，外泌體可以將其包裹在脂質(zhì)雙分子層中，在到達(dá)肺癌細(xì)胞之前，既能防止紫杉醇濃度降低，又能避免紫杉醇的毒副作用傷及其他組織。依靠外泌體表面的黏附蛋白，使得紫杉醇更容易被靶細(xì)胞所攝取。

3 小 結(jié)

外泌體現(xiàn)已成為傳遞細(xì)胞間信息的最合適的通信工具。目前，針對(duì)外泌體作為藥物載體的研究有很多，臨床試驗(yàn)也已證明外泌體對(duì)人體無(wú)害。因此，近幾年外泌體在心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、腫瘤等疾病中的研究越來(lái)越多。尤其是腫瘤方面，外泌體靶向運(yùn)載抗癌藥物的研究將有望解決化療藥物的副作用問(wèn)題，是癌癥病人的新希望。在外泌體的研究上依然有許多難以解決的問(wèn)題，關(guān)于其研究現(xiàn)在還處于開(kāi)發(fā)階段，未來(lái)還需要進(jìn)行更深入地探索。