袁雪梅　羅豐　李春香　熊鴻　馬武開　姚血明

【摘 要】 外泌體（Exo）是由細胞分泌的囊性小泡，其攜帶的蛋白質(zhì)、微小RNA、DNA等物質(zhì)是細胞間的物質(zhì)、信號傳遞的重要媒介，可參與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展。近年來，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，Exo不僅對類風濕關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)軟骨、炎癥反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)等具有重要作用，還可作為類風濕關(guān)節(jié)炎診斷的標志物，對類風濕關(guān)節(jié)炎早期診斷及治療具有重要意義。通過不同來源Exo在類風濕關(guān)節(jié)炎的研究對相關(guān)文獻進行整理，發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞、肥大細胞、樹突狀細胞等多種細胞可通過分泌Exo對診斷和治療類風濕關(guān)節(jié)炎具有良好的應(yīng)用前景，為Exo治療類風濕關(guān)節(jié)炎的開發(fā)利用進一步提供科學依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 類風濕關(guān)節(jié)炎；外泌體；間充質(zhì)干細胞；微小RNA；研究進展；綜述

類風濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）可導致關(guān)節(jié)畸形和功能喪失，嚴重者可引起內(nèi)臟器官損壞，在世界范圍內(nèi)的發(fā)病率為0.5%～1%［1］?；ぱ资瞧渲饕牟±硖卣鳎琴|(zhì)侵蝕是受累關(guān)節(jié)長期慢性炎癥導致局部骨破壞的結(jié)局，因此，如何抑制關(guān)節(jié)滑膜炎癥和骨破壞是控制RA進展的關(guān)鍵。目前，臨床上治療RA的藥物多為改善病情抗風濕藥（DMARDs）、非甾體抗炎藥（NSAIDs）及糖皮質(zhì)激素等，但只能緩解臨床癥狀，不能根治。因此，盡早診斷出RA及開展新治療方法的相關(guān)研究十分迫切。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)，外泌體（Exo）不僅參與RA的發(fā)病過程，在抗原表達、炎癥、組織愈合、細胞信號傳導、免疫調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用［2］，還可以作為RA診斷的生物標志物。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞來源外泌體（MSC-Exo）能促進軟骨形成、組織修復、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)［3］，治療RA被寄予厚望。此外，來自肥大細胞（MCs）、巨噬細胞、樹突狀細胞（DCs）的Exo在RA治療中也同樣發(fā)揮著重要作用，但具體機制尚未完全闡明。因此，本文就不同來源Exo的生物學特性和功能及其在RA治療中的作用機制進行歸納和總結(jié)，為Exo治療和診斷RA的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1 Exo的生物學特性及其功能

Exo是由一系列細胞產(chǎn)生的可與膜結(jié)合的脂質(zhì)雙分子層囊泡，大小為30～100 nm，密度1.10～1.20 g·mL^-1，包含多種蛋白質(zhì)、mRNA、微小RNA（miRNA），調(diào)節(jié)局部或者遠端靶細胞，發(fā)揮其生物學作用［4］。Exo自身攜帶的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸是主要成分，可通過自分泌、旁分泌和內(nèi)分泌3種方式傳輸?shù)桨屑毎l(fā)揮生物學作用，即交換和傳遞生物信息［2］。其脂質(zhì)成分主要包括磷脂酰絲氨酸、膽固醇、神經(jīng)酰胺及鞘磷脂等，可防止Exo內(nèi)部的RNA、蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)在細胞外環(huán)境中被破壞［5］。Exo中包含非特異性和特異性兩類蛋白，前者包括四次跨膜蛋白、熱休克蛋白、肌鈣蛋白、肌動蛋白等參與Exo結(jié)構(gòu)的形成，后者主要包括抗原呈遞細胞分泌的主要組織修容復合體-Ⅰ類（MHC-Ⅰ）、主要組織修容復合體-Ⅱ類（MHC-Ⅱ）及共刺激信號蛋白等［6-7］。核酸作為Exo的另一個重要組成成分，包括mRNA、非編碼核糖核酸（RNA），如miRNA，長非編碼RNA（IncRNA）等。Exo可通過mRNA、miRNA、IncRNA等物質(zhì)傳遞生物信息，近年來有研究證實Exo內(nèi)含的miRNA參與RA發(fā)病機制，并可作為RA診斷的標志物［8］。

Exo具有非常重要的臨床應(yīng)用價值。首先，可作為一種RA的疾病預測及診斷手段。miRNA是Exo攜帶的主要功能因子，可作為RA的標志物，目前研究最多的miRNA是miR-146a和miR-155。研究發(fā)現(xiàn)，與正常人相比，miR-155、miR-146a與RA患者產(chǎn)生的炎癥因子腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-17（IL-17）、白細胞介素-1β（IL-1β）水平升高有關(guān)［9-10］。因此，通過對Exo攜帶的miRNA生物分子的檢測，對早期RA的疾病預測及診斷具有重要意義。其次，Exo可作為藥物運輸?shù)妮d體。Exo體積小，穩(wěn)定性強，具有生物活性成分和特異性靶向的能力，可通過屏障將內(nèi)容物直接傳遞到細胞中［11］。最后，Exo還具有調(diào)控炎癥反應(yīng)、促進軟骨組織修復的重要作用。因此，Exo在臨床治療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 不同來源Exo與RA的關(guān)系

2.1 間充質(zhì)干細胞來源Exo 間充質(zhì)干細胞（MSC）是具有自我更新和多向分化、多種細胞能力的多能干細胞，不僅可通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和參與組織修復再生治療炎癥性相關(guān)疾?。?2］，還具有低免疫原性和免疫調(diào)節(jié)特性，在平衡體內(nèi)的免疫紊亂和減輕炎癥狀態(tài)中占據(jù)重要地位，可從骨髓、臍帶、脂肪等多種組織分離獲得［13］。目前，以骨髓間充質(zhì)干細胞來源外泌體（BMSC-Exo）、臍帶間充質(zhì)干細胞來源外泌體（UCMSCs-Exo）研究報道最多。

2.1.1 BMSC-Exo 骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCs）是指從人體或動物骨髓中分離出來的一類干細胞，具有促進骨愈合、骨細胞生長、骨形成的重要作用［14］。近年來，BMSC-Exo因其可通過旁分泌功能分泌多種物質(zhì)（神經(jīng)營養(yǎng)因子、細胞因子、趨化因子）調(diào)節(jié)局部微環(huán)境，減輕炎癥反應(yīng)，促進組織修復成為研究熱點［15］。BMSC-Exo主要是通過調(diào)控炎癥反應(yīng)，促進軟骨組織修復參與RA的治療。LI等［16］研究發(fā)現(xiàn)，BMSC-Exo通過運送特異性miRNA調(diào)節(jié)成纖維滑膜細胞（FLS）的增殖并抑制IL-1β、TNF-α炎癥因子水平，從而發(fā)揮抗炎功能。范愛玉等［17］進一步研究發(fā)現(xiàn)，BMSC-Exo明顯降低膠原誘導性關(guān)節(jié)炎（CIA）大鼠血清中炎癥因子的表達和減少關(guān)節(jié)組織中P65、P50的表達和IκBa的磷酸化水平，這與BMSC-Exo抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）信號通路有關(guān)。BMSC-Exo在RA中不僅能發(fā)揮抗炎作用，還可促進關(guān)節(jié)軟骨的再生，減少關(guān)節(jié)破壞。陳燕等［18］研究發(fā)現(xiàn)，

BMSC-Exo可通過旁分泌作用上調(diào)RUNT相關(guān)基因2（RUNX-2）、成骨細胞特異性轉(zhuǎn)錄因子Oxterix、骨鈣素（OCN）等骨相關(guān)基因的表達，誘導成骨細胞的分化，從而促進骨再生。CHEN等［19］研究進一步證實，BMSC-Exo過表達miRNA-150-5p通過靶向調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶-14（MMP-14）和血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），抑制FLS的遷移和侵襲、滑膜細胞增生和血管生成，進而減少關(guān)節(jié)破壞。

2.1.2 UCMSCs-Exo UCMSCs-Exo是由臍帶間充質(zhì)干細胞分泌的活性分泌物，其中包含miRNA、mRNA及蛋白質(zhì)等物質(zhì)，可通過旁分泌和自分泌作用釋放多種生物活性因子，進行免疫調(diào)節(jié)。促進組織的再生和修復［20-21］。UCMSCs-Exo在RA中的主要作用是免疫調(diào)節(jié)，有研究證實，RA患者存在輔助性T細胞17（Th17）和調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）水平免疫失衡狀態(tài)，及相關(guān)致炎因子和抑炎細胞因子水平異常參與了RA的發(fā)病過程［22］。郭禮妍等［23］研究發(fā)現(xiàn)，UCMSCs-Exo可作為免疫調(diào)節(jié)媒介，通過上調(diào)Treg和下調(diào)Th17細胞參與免疫平衡的調(diào)節(jié)，還調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB/p65信號通路，阻止促炎性細胞因子IL-1β和TNF-α的釋放，減輕RA的炎癥水平［24］。王甫為等［25］建立CIA小鼠模型，尾靜脈注射UCMSCs-Exo顯示其能對CD4+ T細胞的增殖起到抑制作用，并呈現(xiàn)劑量依賴性，還能降低γ干擾素（IFN-γ）、IL-17、核轉(zhuǎn)錄因子-κB受體活化因子配體（RANKL）和轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）水平，證實UCMSCs-Exo可有效緩解CIA小鼠發(fā)病，減輕關(guān)節(jié)紅腫程度。UCMSCs-Exo除了具有免疫調(diào)節(jié)的作用外，也可以促進成骨細胞的分化誘導骨形成；但目前尚無UCMSCs-Exo促進成骨細胞的分化和骨形成在RA的研究。

2.2 MCs來源Exo MCs是來源于骨髓造血干細胞，可分泌多種細胞因子參與機體的免疫調(diào)節(jié)。MCs與RA具有密切的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，RA關(guān)節(jié)滑膜中MCs的數(shù)量與炎癥反應(yīng)嚴重程度、自身抗體陽性率、疾病活動度密切相關(guān)［26］。與其他細胞來源Exo不一樣的是，MCs既能促進炎癥反應(yīng)，也有抗炎和免疫調(diào)節(jié)的作用。當免疫球蛋白E（IgE）刺激MCs時，MCs會分泌更多的Exo，此時Exo可以與血液或體液中游離的IgE結(jié)合，減少IgE與MCs的結(jié)合，降低MCs活化，從而下調(diào)滑膜中IL-1β、TNF-α和IL-6的分泌及上調(diào)IL-1α的產(chǎn)生，從而產(chǎn)生抗炎作用［27］。值得關(guān)注的是，MCs還可以作為抗RA藥物載體，發(fā)揮非細胞載藥系統(tǒng)作用［28］，為抗RA治療提供新途徑。

2.3 血清來源Exo 血清來源Exo對評估和診斷RA具有一定的價值。在RA的發(fā)病進程中，miRNA扮演著重要角色。研究顯示，miRNA可監(jiān)測RA疾病活動和治療反應(yīng)的有效生物標志物［29］。孫廣等［30］研究發(fā)現(xiàn)，RA患者血清中的miR-223、miR-146a表達水平明顯升高，這與患者疾病嚴重程度和血清炎癥因子水平呈正相關(guān)，提示miR-223、miR-146a高表達參與RA疾病發(fā)生。SHIBUYA等［31］進一步發(fā)現(xiàn)，過表達的miR-223還可促進破骨細胞的生成，加重RA的關(guān)節(jié)破壞。以上研究提示，miR-223可作為治療RA的潛在治療靶點。除了miRNA，近年研究還發(fā)現(xiàn)，反轉(zhuǎn)錄lncRNA（Hotair）在血清來源Exo高表達也逐漸進入人們的視野。SONG等［32］研究證實，RA患者的血清來源Exo中Hotair顯著高表達，抑制Hotair可導致MMP-2、MMP-13水平顯著降低。因此，研究者認為，Hotair也可能是診斷RA的潛在生物標志物之一。

2.4 巨噬細胞來源Exo 巨噬細胞是機體常見的防御免疫細胞之一，在RA的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要的作用，可以與多種細胞相互作用產(chǎn)生大量的炎性細胞因子。巨噬細胞可分為M1型巨噬細胞（促炎作用）及M2型巨噬細胞（抗炎作用）。聞君俠等［33］將M2型巨噬細胞來源Exo注射于CIA小鼠關(guān)節(jié)腔，發(fā)現(xiàn)CIA小鼠關(guān)節(jié)組織的促炎細胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β濃度明顯降低，說明M2型巨噬細胞來源Exo具有抑制炎癥因子分泌的作用，可減輕關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)。目前，僅有少量文獻報道巨噬細胞來源Exo對RA的作用，巨噬細胞來源Exo對RA的作用機制還需進一步研究。

2.5 DCs來源Exo DCs是唯一能活化初始T細胞的抗原提呈細胞，在免疫應(yīng)答中發(fā)揮著重要的作用，在自身免疫炎性損傷過程中扮演著重要角色。最近發(fā)現(xiàn)，免疫抑制DCs-Exo具有與DCs相似的內(nèi)容物和免疫抑制的效果，能激活多種免疫細胞，抑制炎癥因子的釋放［34］。研究發(fā)現(xiàn)，DCs-Exo可通過抑制T細胞增殖延遲CIA小鼠關(guān)節(jié)炎的發(fā)作，從而調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)［35］。DCs-Exo除參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)外，還可作用于MSC，促進骨修復再生所需活性因子的分泌，從而使骨分化順利進行。

3 小 結(jié)

RA為臨床常見的自身免疫性疾病，嚴重影響患者的生活質(zhì)量。Exo作為細胞間信息交換的重要載體，大量證據(jù)表明，miRNA在診斷RA及預測疾病活動度方面具有重要意義。通過對不同細胞來源Exo的相關(guān)研究進行歸納和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)Exo目前主要是用于免疫調(diào)節(jié)，調(diào)控炎癥反應(yīng)，降低炎性細胞因子的釋放；其中以MSC-Exo治療RA具有巨大的潛力，不僅具有抗炎作用，還可以促進關(guān)節(jié)軟骨的再生。但是，不同細胞來源的Exo介導信號通路中具體分子機制尚未十分明確。但隨著研究的深入，相信不同Exo的作用機制也將逐漸被發(fā)掘，未來的應(yīng)用前景將十分廣闊。

參考文獻

［1］ MIN HK，KIM S，LEE JY，et al.IL-18 binding protein suppresses IL-17 induced osteoclastogenesis and rectifies type 17 hepler T cell/regulator T cell imbalance in rheumatoid arthritis［J］.Transl Med，2021，19（1）：392-406.

［2］ MIRZAEI R，ZAMANI F，HAJIBABA M，et al.The pathogenic，therapeutic and diagnostic role of exosomal microRNA in the autoimmune diseases［J］.J Neuroimmunol，2021，15（9）：358-365.

［3］ CHANG YH，WU KC，HARN HJ，et al.Exosomes and stem cells in degenerative disease diagnosis and?therapy［J］.Cell Transplant，2018，27（3）：349-363.

［4］ KANG JS.The potential of exosomes as theragnostics in various clinical situations［J］.Exosomes，2020（1）：467-486.

［5］ 陳逸青，章秋，代芳.外泌體在骨重建以及骨質(zhì)疏松中的研究進展［J］.中國骨質(zhì)疏松雜志，2020，26（1）：129-134.

［6］ 李培霆，李龍.類風濕關(guān)節(jié)炎相關(guān)外泌體及其治療作用的研究進展［J］.山東醫(yī)藥，2018，58（45）：111-113.

［7］ VAN NIEL G，D'ANGELO G，RAPOSO G.Shedding light on the cell biology of extracellular vesicles［J］.Nat Rev Mol Cell Biol，2018，19（4）：213-228.

［8］ 于娟，張立平.外泌體與自身免疫病的研究進展［J］.醫(yī)學研究生學報，2018，31（9）：972-975.

［9］ ALIVERNINI S，KUROWSKA-STOLARSKA M，TOLUSSO B，et al.MicroRNA 155 influences B-cell function through PU.1 in rheumatoid arthritis［J］.Nat Commun，2016，7（1）：12970-12991.

［10］ TAVASOLIAN F，HOSSEINI AZ，SOUDI S，et al.miRNA-146a Improves Immunomodulatory Effects of MSC-derived Exosomes in Rheumatoid Arthritis［J］.Curr Gene Ther，2020，20（4）：297-312.

［11］ 孫勇，趙創(chuàng)，劉志丹.類風濕關(guān)節(jié)炎中的外泌體及其作用研究進展［J］.中國醫(yī)藥導報，2021，18（26）：34-38.

［12］ SHEN Z，HUANG W，LIU J，et al.Effects of mesenchymal stem cell-derived exosomes on autoimmune diseases［J］.Front Immunol，2021，27（12）：1-30.

［13］ 袁福臨，張毅.間充質(zhì)干細胞治療炎性疾病的研究進展［J］.中國藥理學與毒理學雜志，2021，35（3）：161-167.

［14］ 唐彬彬，袁一峰，王申，等.不同來源外泌體在原發(fā)性骨質(zhì)疏松中的研究進展［J］.中國骨質(zhì)疏松雜志，2021，27（7）：1075-1080.

［15］ ZHANG L，YAO Y，TIAN JM，et al.Alterations and abnormal expression of A20 in peripheral monocyte subtypes in patients with rheumatoid arthritis［J］.Clin Rheumatol，2021，40（1）：341-348.

［16］ LI GQ，F(xiàn)ANG YX，LIU Y，et al.MicroRNA-21 from bone marrow mesench-ymal stem cell-derived extracellular vesicles targets TET1 to suppress KLF4 and alleviate rheumatoid arthritis［J］.Ther Adv Chronic Dis，2021，24（12）：1-18.

［17］ 范愛玉，謝衛(wèi)勇，駱芳茗，等.骨髓間充質(zhì)干細胞來源的外泌體對弗氏完全佐劑誘導類風濕關(guān)節(jié)炎大鼠的治療作用［J］.山東醫(yī)藥，2021，61（6）：47-51.

［18］ 陳燕，姜勝軍，彭友儉.骨髓間充質(zhì)干細胞來源的外泌體對成骨細胞增殖和分化的影響［J］.口腔醫(yī)學研究，2019，35（4）：401-404.

［19］ CHEN Z，WANG H，XIA Y，et al.Therapeutic potential of mesenchymal cell-derived miRNA-150-5p-expressing exosomes in rheumatoid arthritis mediated by the modulation of MMP14 and VEGF［J］.J Immunol，2018，201（8）：2472-2482.

［20］ HU Y，XU R，CHEN CY，et al.Extracellular vesicles from human umbilical cord blood ameliorate bone loss in senile osteoporotic mice［J］.Metabolism，2019，95（19）：93-101.

［21］ 朱兵兵，鄧江華，陳晶晶，等.白細胞介素8受體可提高臍帶間充質(zhì)干細胞遷移和向損傷內(nèi)皮的黏附［J］.中國組織工程研究，2022，26（7）：1093-1098.

［22］ DU YY，CHEN ZX，LIU MY，et al.Leonurine regulates Treg/Th17 balance to attenuate rheumatoid arthritis through inhibition of TAZ expression［J］.Front Immunol，2020，7（11）：556526-556537.

［23］ 郭禮妍，賴沛龍，耿素霞，等.人臍帶間充質(zhì)干細胞來源外泌體對Treg和Th17細胞的調(diào)節(jié)作用［J］.中國實驗血液學雜志，2019，27（1）：221-226.

［24］ LI X，LIU L，YANG J，et al.Exosome derived from human umbilical cord mesenchymal stem cell mediates miR-181c attenuating burninduced excessive inflamm-ation［J］.EBioMedicine，2016，27（8）：72-82.

［25］ 王甫為，郁金紅.應(yīng)用臍帶間充質(zhì)干細胞來源外泌體治療CIA小鼠的研究［J］.免疫學雜志，2021，37（10）：854-860，874.

［26］ RIVELLESE F，MAURO D，NERVIANI A，et al.Mast cells in early rheumatoid arthritis associate with disease severity and support B cell autoantibody production［J］.Ann Rheum Dis，2018，77（12）：1773-1781.

［27］ TAVASOLIAN F，MOGHADDAM AS，ROHANI F，et al.Exosomes：effectual players in rheumatoid arthritis［J］.Autoimmun Rev，2020，19（6）：102511-102525.

［28］ ZHENG J，ZHU L，IOK I，et al.Bone marrow-derived mesenchymal stem cells-secreted exosomal microRNA192-5p delays inflammatory response in rheumatoid arthritis［J］.Int Immunopharmacol，2020，78（24）：10598-10612.

［29］ CHEN L，LU Q，CHEN J，et al.Upregulating miR-27a-3p inhibits cell proliferation and inflammation of rheumatoid arthritis synovial fibroblasts through targeting toll-like receptor 5［J］.Exp Ther Med，2021，22（5）：1227-1244.

［30］ 孫廣，候貽莉，吳輝，等.類風濕關(guān)節(jié)炎患者血清外泌體miR-223、miR-155表達水平及臨床意義［J］.中國免疫學雜志，2019，35（21）：2644-2647，2650.

［31］ SHIBUYA H，NAKASA T，ADACHI N，et al.Overexpression of microRNA-223 in rheumatoid arthritis synovium controls osteoclast differentiation［J］.Mod Rheumatol，2013，23（4）：674-685.

［32］ SONG J，KIM D，HAN J，et al.PBMC and exosome-derived Hotair is a critical regulator and potent marker for rheumatoid arthritis［J］.Clin Exp Med，2015，15（1）：121-126.

［33］ 聞君俠，王瑾，江彬鋒，等.M2型巨噬細胞來源的外泌體對小鼠類風濕關(guān)節(jié)炎的療效考核及其機制研究［J］.中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志，2021，31（23）：30-37.

［34］ KIM SH，LECHMAN ER，BIANCO N，et al.Exosomes derived from IL-10 treated dendritic cells can suppress inflammation and collagen induced arthritis［J］.J Immunol，2005，174（10）：6440-6448.

［35］ ALEXANDER M，HU RZ，RUNTSCH MC，et al.Exosome-delivered microRNAs modulate the inflammatory response to endotoxin［J］.Nat Commun，2015，18（6）：7321-7343.