陳慧宇 趙慶彥

外泌體是細(xì)胞外囊泡的一種,早期研究將外泌體作為細(xì)胞運(yùn)輸代謝廢物的一種形式。目前的研究表明,在不同環(huán)境條件下,細(xì)胞分泌包含有各種信號(hào)因子(如DNA、RNA、細(xì)胞因子等)的外泌體,靶向作用于特定細(xì)胞,促進(jìn)細(xì)胞間的信息交流[1]。前期研究顯示外泌體與腫瘤發(fā)生密切相關(guān),隨著研究的不斷進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)外泌體在心房顫動(dòng)(簡稱房顫)發(fā)生機(jī)制中起著重要作用,有可能成為房顫診療的新靶點(diǎn)。筆者就外泌體與房顫的發(fā)生機(jī)制作一綜述。

1 外泌體的來源及其作用

外泌體是一種細(xì)胞外囊泡,幾乎所有的細(xì)胞均可分泌,存在于乳汁、唾液、尿液、腦脊液等多種體液中,其直徑約40～160 nm。首先,細(xì)胞通過內(nèi)吞作用形成杯狀結(jié)構(gòu)即內(nèi)吞囊泡,后者包括細(xì)胞外環(huán)境中的可溶性蛋白及膜表面蛋白,參與早期核內(nèi)體(ESEs)的產(chǎn)生,也可直接與已存在的ESEs融合。同時(shí),粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體也參與了ESEs的形成[2]。隨后在Rab蛋白的作用下ESEs成熟形成晚期核內(nèi)體(LSEs),后者在核內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體(ESCRT)的作用下形成腔內(nèi)小泡(ILVs)和多泡體(MVBs)。ESCRT 在這個(gè)過程中起著重要的分選作用,決定ILVs所運(yùn)輸?shù)男》肿游镔|(zhì)的含量及其釋放速率,使得最終生成的外泌體具有細(xì)胞特異性[3]。MVBs可在細(xì)胞質(zhì)中被溶酶體或自噬體降解,也可以通過胞吐方式將ILVs釋放到胞外形成外泌體[2]。

外泌體的細(xì)胞膜上含有豐富的跨膜蛋白,參與外泌體的合成、分選、釋放、黏附、融合等多種生理過程。四跨膜蛋白(CD9,CD63,CD81)在外泌體中高度表達(dá),參與外泌體的合成和運(yùn)輸。表皮生長因子受體(EGFRs)、上皮細(xì)胞黏附分子(Ep CAM)、整合蛋白、選擇素以及CD40反映了外泌體細(xì)胞質(zhì)膜的起源,是外泌體重要的生物學(xué)標(biāo)志。此外,多種管腔蛋白在外泌體中發(fā)揮著各自不同的生理功能。TSG101,ALIX,Rabs,膜聯(lián)蛋白有著特異性的膜受體結(jié)合能力,負(fù)責(zé)外泌體的合成及外泌體運(yùn)載蛋白的篩選。細(xì)胞骨架蛋白(如肌動(dòng)蛋白、微管蛋白、原肌球蛋白)、分子伴侶(如熱休克蛋白HSP60)、多種代謝酶以及核糖體蛋白也存在于外泌體中[4]。根據(jù)來源的細(xì)胞所處的生理病理狀態(tài)不同,外泌體運(yùn)載不同種類的蛋白質(zhì)、DNA、多種RNA,如信使RNA(m RNA)、長鏈非編碼RNA(lncRNA)、微小RNA(microRNAs)、脂類以及生物活性分子等物質(zhì),這些小分子物質(zhì)具有細(xì)胞特異性,通過內(nèi)吞作用、膜融合、受體配體結(jié)合等方式靶向作用于受體細(xì)胞,調(diào)節(jié)細(xì)胞之間的信息交流[5]。外泌體存在于多種體液中,在腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及感染性疾病中發(fā)揮著重要的作用,有望成為疾病新型診斷指標(biāo)和治療靶點(diǎn)[6]。

2 不同來源的外泌體與心房重構(gòu)和房顫誘發(fā)的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)心臟中的多種細(xì)胞均可分泌外泌體,如心肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、心臟祖細(xì)胞等[7]。一方面,外泌體在維持細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)揮了重要作用;另一方面,在病理狀態(tài)下,外泌體通過調(diào)節(jié)細(xì)胞間的信息交流從而調(diào)控基因表達(dá),參與心房重構(gòu)過程,誘導(dǎo)房顫的發(fā)生。下面討論不同來源的外泌體在房顫發(fā)生機(jī)制中的作用。

2.1 脂肪組織 研究表明,心房纖維化是心房重構(gòu)的重要標(biāo)志,纖維化過程改變了心肌細(xì)胞間縫隙鏈接蛋白43(CX43)的生理特性,使其電阻抗增高,心房電傳導(dǎo)速度降低,形成房顫發(fā)生和維持的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[8]。脂肪組織作為多種炎性細(xì)胞和炎性因子趨化募集的重要“工廠”,在房顫心房纖維化重構(gòu)和電重構(gòu)的發(fā)生過程中占有重要地位。Pan等[9]研究發(fā)現(xiàn)小鼠脂肪組織來源的外泌體攜帶的miR-34a可靶向作用于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子KLF4抑制M2型巨噬細(xì)胞的極化,提高M(jìn)1型巨噬細(xì)胞的活性。而M1 型巨噬細(xì)胞能促進(jìn)脂肪細(xì)胞基質(zhì)重塑,導(dǎo)致膠原蛋白的堆積和纖維化的形成[10]。研究發(fā)現(xiàn)房顫患者心房組織中促炎型M1型巨噬細(xì)胞增加,后者通過分泌IL-1β抑制心房肌細(xì)胞顫動(dòng)蛋白(QKI)的表達(dá),加劇心房電重構(gòu)[11]。Shaihov-Teper等[12]收集32 例房顫患者和30 例非房顫患者心臟手術(shù)后的心外膜脂肪(EAT),分離純化EAT 中的外泌體,分析了外泌體的數(shù)量、大小、形態(tài)、特異性標(biāo)志物、運(yùn)載的細(xì)胞因子、蛋白質(zhì)組和微小核糖核苷酸,通過將外泌體與人心房間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)、外泌體干預(yù)誘導(dǎo)人多能干細(xì)胞來源的心肌細(xì)胞的房顫模型、小鼠外泌體心室注射等方法,發(fā)現(xiàn)與來自非房顫患者的EAT 外泌體相比,來自房顫患者的EAT 外泌體對人心房間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移有更大的影響,房顫患者EAT 來源的外泌體能誘發(fā)心肌細(xì)胞房顫模型持續(xù)折返轉(zhuǎn)子的形成。提示房顫患者的EAT 來源的外泌體具有獨(dú)特的促炎、促纖維化和促心律失常的特征,揭示了EAT 是促進(jìn)房顫發(fā)生的另一種途徑。

2.2 成纖維細(xì)胞 成纖維細(xì)胞作為心房纖維化的重要參與者,其產(chǎn)生的外泌體miRNA 加速了心房纖維化的進(jìn)程,提高了房顫的易感性。有研究顯示在快速起搏1周犬的左心房成纖維細(xì)胞中,鈣瞬時(shí)受體電位通道(TRPC3)蛋白表達(dá)明顯增加,而miR-26表達(dá)下調(diào)。房顫誘導(dǎo)心房成纖維細(xì)胞的活化T 細(xì)胞核因子(NFAT)激活,經(jīng)核定位及量化技術(shù)表明其5'啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合是miR-26的靶向結(jié)合位點(diǎn),負(fù)向調(diào)節(jié)miR-26 的轉(zhuǎn)錄而增加TRPC3 通道的表達(dá),從而促進(jìn)TRPC3依賴的成纖維細(xì)胞增殖和分化,參與房顫的發(fā)生和維持[13]。Lyu等[14]研究表明AngⅡ能刺激心臟成纖維細(xì)胞產(chǎn)生外泌體,后者通過旁分泌效應(yīng)作用于心肌細(xì)胞,提高心肌細(xì)胞表面AT1和AT2受體表達(dá)水平,增強(qiáng)了腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)對心肌細(xì)胞的作用,從而促進(jìn)了心肌細(xì)胞的肥大。Li等[15]研究發(fā)現(xiàn)肌成纖維細(xì)胞(myofibroblasts,MFB)來源的外泌體可以抑制心肌細(xì)胞中L 型鈣離子通道(Cav1.2)的表達(dá),將MFB 來源的外泌體與心肌細(xì)胞共培養(yǎng),心肌細(xì)胞中的Cav1.2表達(dá)明顯下調(diào),此外MFB 源性外泌體能顯著降低腎上腺素處理后的心肌細(xì)胞的鈣離子內(nèi)流信號(hào),MFB外泌體中包含有miRNA-21-3p,一個(gè)潛在的Cav1.2抑制性miRNA,上調(diào)了心肌細(xì)胞對MFB 的反應(yīng)性,進(jìn)一步降低了心肌細(xì)胞Cav1.2的表達(dá),增加了房顫的易感性。

2.3 心房肌細(xì)胞 心肌細(xì)胞來源的外泌體可通過miRNA調(diào)節(jié)靶細(xì)胞基因水平的表達(dá),參與心臟微環(huán)境中的各種細(xì)胞活動(dòng)[16]。Girmatsion等[17]研究發(fā)現(xiàn)miR-1在房顫患者心房組織中表達(dá)水平下降,其上調(diào)了鉀離子通道蛋白亞基的表達(dá),使得內(nèi)向整流鉀離子通道Ik1的表達(dá)增加,加速心房肌細(xì)胞的復(fù)極過程,可能與房顫電重構(gòu)中心房有效不應(yīng)期縮短有關(guān)。而Jia等[18]通過兔右心房快速起搏后,發(fā)現(xiàn)心房肌細(xì)胞miR-1表達(dá)升高,其靶向調(diào)節(jié)KCNE1和KCNB2下調(diào),同時(shí)降低了心房有效不應(yīng)期,心房IKs增加,由此表明miR-1在房顫的電重構(gòu)中起重要作用。Lu等[19]研究來自房顫患者和犬房顫模型的心房組織,發(fā)現(xiàn)心房肌細(xì)胞中的miR-328能特異性地作用于Cav1.2基因CACNA1C,使Cav1.2表達(dá)水平下降,縮短動(dòng)作電位時(shí)程,促進(jìn)心房電重構(gòu)的發(fā)生。Reilly等[20]研究發(fā)現(xiàn)miR-31在房顫患者心房肌細(xì)胞中特異性表達(dá),并降低了房顫患者心房肌營養(yǎng)不良蛋白和神經(jīng)源性一氧化氮合酶(n NOS)的含量,在房顫小鼠中,miR-31過表達(dá)或n NOS信號(hào)中斷后,縮短了心房動(dòng)作電位時(shí)程及其速率依賴性,導(dǎo)致心房表型改變誘發(fā)房顫。相比之下,在房顫患者心房肌細(xì)胞中沉默miR-31 可恢復(fù)肌營養(yǎng)不良蛋白和n NOS,并使動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間及其速率依賴性正?；?。研究表明在小鼠房顫模型組心房肌細(xì)胞miR-122的表達(dá)明顯較對照組升高,miR-122抑制劑組較房顫組和對照組的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)/總ERK 比值顯著增加,在抑制miR-122后,抗凋亡蛋白BCL-X 的表達(dá)顯著降低,結(jié)果提示,miR-122可能參與房顫發(fā)生過程中心肌細(xì)胞增殖和凋亡分子機(jī)制[21]。Sun等[22]發(fā)現(xiàn)激活T 細(xì)胞核因子LncRNA非編碼阻遏物NRON 的過表達(dá)抑制了來自心房肌細(xì)胞包含的miR-23a的外泌體表達(dá),促進(jìn)了巨噬細(xì)胞極化,減輕了心房纖維化。Lv等[23]建立大鼠房顫模型,發(fā)現(xiàn)心房過表達(dá)miR-27b-3p,后者可降低房顫的發(fā)生率和維持時(shí)間,減輕心房纖維化,增加心房CX43 的表達(dá)水平,降低膠原-Ⅰ、α-SMA、膠原-Ⅲ、TGF-β1、Wnt3a 和p-β-Catenin 的表達(dá)。MiR-27b-3p通過靶向作用于Wnt3a調(diào)控Wnt/β-Catenin信號(hào)通路,在心房纖維化和房顫的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

2.4 心包液 最近研究發(fā)現(xiàn)在房顫微環(huán)境刺激下,人心包液中包含的外泌體可影響心臟成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞參與的纖維化過程。Liu等[24]收集9例成人先天性心臟疾病伴持續(xù)性房顫和竇性心律手術(shù)患者的心包液(pericardial fluid,PF)樣本,通過生物信息學(xué)分析(簡稱生信分析)評估m(xù)iRNA 的表達(dá),結(jié)果顯示miR-382-3p、miR-3126-5p 和miR-450a-2-3p參與心臟纖維化相關(guān)的KEGG 通路,如蘇氨酸蛋白激酶(AKT1)/糖原合酶激酶-3p(GSK-3P)和TGF-β/MAPK1通路,在房顫進(jìn)展中發(fā)揮潛在的作用。Liu等[25]采用GSE55296 數(shù)據(jù)集進(jìn)行基因篩查,其中LncRNA 即AC022532.1、LINC00636和SNHG16 下調(diào),生信分析顯示,miR-450a-2-3p 是 LINC00636 的潛在靶基因,推測LINC00636/miR-450a-2-3p在房顫發(fā)生過程中有潛在功能。該研究組分別收集了12名房顫患者和非房顫患者PF中的外泌體,發(fā)現(xiàn)房顫患者PF 外泌體中LINC00636 和miR-450a2-3p的表達(dá)均低于非房顫患者組。將分離得到的PF外泌體和miR-450a-2-3p分別與成纖維細(xì)胞、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞和大鼠原代內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn),PF 外泌體LIN00636靶向調(diào)節(jié)miR-450a2-3p,后者抑制TGF-β1 誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞的激活,同時(shí)也抑制了TGF-β1誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮-間質(zhì)纖維化過程,降低了纖維化程度,據(jù)此推測人心包液中的外泌體包含的LINC00636 靶向促進(jìn)miR-450a-2-3p的表達(dá),可能參與抑制房顫患者心房纖維化過程。

3 血漿外泌體可能成為房顫的臨床生物學(xué)標(biāo)志物

由于外泌體所包含的小分子物質(zhì)可以反應(yīng)其細(xì)胞來源,通過測定循環(huán)血液中不同類型的外泌體,可以作為生物學(xué)標(biāo)志反映疾病早期的病理狀態(tài)[6]。Su等[26]收集34例陣發(fā)性房顫患者和33例非陣發(fā)性房顫患者的外周血清標(biāo)本,通過微陣列檢測白細(xì)胞中的lncRNA 譜,發(fā)現(xiàn)在陣發(fā)性房顫患者和對照組之間分別發(fā)現(xiàn)了2 095個(gè)和1 584個(gè)差異表達(dá)的基因,通過生物信息(簡稱生信)分析(LncRNAs分類和亞組、基因本體分析、途徑分析和基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建)結(jié)果表明陣發(fā)性房顫患者LncRNAENST00000559960 和LncRNAuc004aef3可能對房顫的發(fā)生有預(yù)測作用。Mun等[27]通過臨床研究發(fā)現(xiàn),相比于陣發(fā)性房顫和陣發(fā)性室上性心動(dòng)過速患者,miR-107,miR-103a,miR-320d,miR-486和miR-let-7b在持續(xù)性房顫患者血漿中較竇性心律患者表達(dá)增加4.5倍以上,生信分析結(jié)果提示這些miRNA 可能與心房功能和結(jié)構(gòu)信號(hào)通路有關(guān),如心肌細(xì)胞中的縫隙鏈接、黏附連接和腎上腺素能信號(hào);氧化應(yīng)激信號(hào),如MAPK、Wnt和缺氧誘導(dǎo)因子1在內(nèi)的纖維化信號(hào)通路。

補(bǔ)體介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)可能是導(dǎo)致房顫的另一個(gè)因素。Ni等[28]基于竇性心律和房顫患者血清蛋白組學(xué)分析,證實(shí)房顫患者血清外泌體的補(bǔ)體激活和蛋白質(zhì)折疊改變;蛋白質(zhì)二硫化物異構(gòu)酶(PDI)、真核翻譯延伸因子(eEF1A)和(脯氨酰順反異構(gòu)酶)Pin1表達(dá)參與蛋白質(zhì)合成和折疊。房顫患者血清外泌體中PDI、eEF1A 和Pin1表達(dá)降低可能會(huì)破壞蛋白質(zhì)平衡,加速氧化應(yīng)激和活性氧的形成,這些同樣也參與了房顫的發(fā)生發(fā)展。外泌體與房顫的發(fā)病機(jī)制和血栓形成風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),具有促炎和促血栓形成的特性[29]。研究表明單核巨噬細(xì)胞系可能是循環(huán)血液中攜帶組織因子(TF)的外泌體的主要來源,血小板、內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞在一定條件下可產(chǎn)生攜帶TF的外泌體[30]。Chung等[31]報(bào)道房顫患者血漿中TF水平升高。攜帶TF、陰離子磷脂、尤其是外表面攜帶磷脂酰絲氨酸的外泌體是血栓形成的危險(xiǎn)因素[32]。外泌體,尤其是miRNA,作為房顫的臨床生物標(biāo)志,可能有助于評估和劃分風(fēng)險(xiǎn),個(gè)體化治療以及評估房顫患者的預(yù)后。識(shí)別可確定卒中風(fēng)險(xiǎn)房顫臨床生物標(biāo)志物將有助于指導(dǎo)血栓栓塞卒中高危房顫患者的抗凝治療[33]。

4 外泌體在房顫治療中的應(yīng)用前景

外泌體有著較好的生物相容性、納米級的直徑以及獨(dú)特的運(yùn)輸功能,可以運(yùn)載藥物、基因到體內(nèi)發(fā)揮作用,因而外泌體可能成為比基于細(xì)胞治療更有效的診斷和治療方向[34]。目前外泌體已經(jīng)應(yīng)用于臨床疾病的治療,Alvarez-Erviti等[35]利用外泌體作為載體,修飾外源性短鏈干擾RNA 并靶向作用于小鼠大腦,證明了外泌體在神經(jīng)退行性疾病治療應(yīng)用中的獨(dú)特潛力。Hirai等[36]已將心肌球樣細(xì)胞來源的外泌體miRNA 應(yīng)用于小兒擴(kuò)張性心肌病的心肌修復(fù),并發(fā)揮了顯著的治療效果。將具有保護(hù)作用的外泌體應(yīng)用于房顫的臨床治療可能成為房顫治療的全新發(fā)展方向。

間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSC)、胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells,ESCs)以及心肌祖細(xì)胞(cardiac progenitor cells,CPCs)、心球樣細(xì)胞(cardiosphere-derived cells,CDCs)可產(chǎn)生攜帶有不同類型的miRNA、蛋白質(zhì)的外泌體,后者通過旁分泌、血液循環(huán)等途徑作用于特定的靶細(xì)胞,在改善心功能、減輕心臟纖維化、減少心肌細(xì)胞凋亡、促進(jìn)血管生成以及調(diào)節(jié)miRNA 的表達(dá)等方面起著重要的作用[37]。下面分別介紹上述細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體在心房結(jié)構(gòu)重構(gòu)、電重構(gòu)及氧化應(yīng)激中的保護(hù)作用。

在缺氧條件下CPCs通過釋放外泌體,抑制TGF-β促成纖維細(xì)胞活化效應(yīng),降低促纖維化基因的表達(dá),并促進(jìn)血管生成和心肌細(xì)胞的存活。將CPC來源的外泌體與內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)24 h后,內(nèi)皮細(xì)胞中血管生成基因表達(dá)上調(diào),明顯促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞管狀結(jié)構(gòu)的形成,CPC 外泌體增加梗死后心臟左室射血分?jǐn)?shù),明顯減低了心臟梗死后的纖維化水平[38]。CDCs源性外泌體中的Y RNA 片段能調(diào)節(jié)IL-10的基因表達(dá),經(jīng)外泌體干預(yù)后的巨噬細(xì)胞能顯著降低缺血再灌注心肌細(xì)胞的死亡率[39],而IL-10 是重要的心臟保護(hù)性細(xì)胞因子[40],將CDC源性外泌體的Y RNA 片段輸注到心肌梗死的大鼠心臟中,心肌梗死的面積明顯縮小,梗死區(qū)域內(nèi)M1型巨噬細(xì)胞明顯減少,凋亡心肌細(xì)胞明顯減少[39]。MSCs產(chǎn)生的外泌體通過旁分泌作用調(diào)控鈣離子操縱基因的表達(dá)、肌質(zhì)網(wǎng)Ca2＋-ATP酶活性和心臟組織纖維化,建立人MSC-心肌細(xì)胞旁分泌模型和纖維化心臟組織模型,與對照組相比,蛋白質(zhì)組學(xué)分析提示MSC 外泌體通過PI3K/AKT 信號(hào)途徑使得心肌細(xì)胞在1 Hz起搏條件下產(chǎn)生的收縮力較對照組增加了4倍,在無成纖維細(xì)胞的模擬二維心臟單層組織中,人MSC 外泌體干預(yù)模型組,單個(gè)心肌細(xì)胞動(dòng)作電位時(shí)程縮短,傳導(dǎo)速度降低,至心律失常性增加[41],因而MSC 是否對纖維化心臟組織的致心律失常性有保護(hù)作用需要進(jìn)一步研究加以驗(yàn)證。

研究發(fā)現(xiàn)將miR-320d模擬物轉(zhuǎn)染骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,AMSCs),將后者產(chǎn)生的外泌體與房顫心肌細(xì)胞共培養(yǎng),結(jié)果顯示,在AMSCs、外泌體和心肌細(xì)胞中的miR-320d水平明顯增加,STAT3是miR-320d的直接靶基因,其在房顫心肌細(xì)胞中下調(diào),心肌細(xì)胞凋亡明顯減少,細(xì)胞活力增加[42]。Barile等[43]收集接受心臟手術(shù)患者心耳組織中CPCs和胸骨骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞(BMCs)中的外泌體,分別將兩者的外泌體與心肌細(xì)胞共培養(yǎng),CPC外泌體比BMC 外泌體更有效地阻止星形孢菌素誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,在大鼠心肌梗死模型中,CPC外泌體較BMC外泌體更有效地減小心肌瘢痕面,改善心室功能。蛋白質(zhì)組學(xué)分析表明妊娠相關(guān)血漿蛋白A(PAPP-A)在CPCs分泌的外泌體中通過調(diào)節(jié)胰島素樣生長因子(IGF-1)的釋放,使得Akt和細(xì)胞外活動(dòng)調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(ERK1/2)發(fā)生磷酸化,降低了凋亡蛋白酶caspase的活性,減少心肌細(xì)胞的凋亡。

上述外泌體可發(fā)揮逆轉(zhuǎn)心律失常、抗纖維化、抑制心肌細(xì)胞凋亡等心臟保護(hù)效應(yīng),將這些保護(hù)性外泌體進(jìn)一步應(yīng)用于房顫的臨床治療可能成為新的研究方向。細(xì)胞分泌的外泌體經(jīng)修飾后可產(chǎn)生補(bǔ)丁外泌體、基因工程外泌體、靶向外泌體以及干細(xì)胞源性外泌體,通過心臟補(bǔ)丁、心肌內(nèi)注射、靜脈/冠狀動(dòng)脈等途徑特異性作用于心肌細(xì)胞用于心血管疾病的治療[44],可以為外泌體在房顫中的研究提供切實(shí)可行的方案。通過設(shè)計(jì)基因工程外泌體/干細(xì)胞源性的外泌體,運(yùn)載抗炎、抑制纖維化的蛋白質(zhì)、藥物等,靶向作用于受體細(xì)胞,抑制心臟成纖維細(xì)胞參與纖維化的病理過程,減少細(xì)胞外基質(zhì)的堆積[45],進(jìn)一步應(yīng)用于抑制心房纖維化過程,有可能為抑制房顫心房重構(gòu)提供新的研究思路。然而基于外泌體的治療還存在有諸多挑戰(zhàn),一是外泌體的分離純化技術(shù)還不夠成熟,其生物學(xué)特性還存在一定的不穩(wěn)定因素;二是外泌體運(yùn)載機(jī)制尚未明確,而外泌體作用于受體細(xì)胞可能會(huì)帶來其他潛在風(fēng)險(xiǎn)等,將外泌體應(yīng)用于房顫的治療需要進(jìn)一步研究和探索。

5 小結(jié)

心臟不同類型細(xì)胞分泌的外泌體通過介導(dǎo)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)參與心房重構(gòu)及炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激等病理過程,形成房顫發(fā)生的重要病理基質(zhì)。血漿中特定外泌體水平可能反映房顫的病理狀態(tài),成為房顫臨床生物學(xué)標(biāo)志物。而來源于CPCs,ESCs,CDCs等細(xì)胞的外泌體在房顫中發(fā)揮著重要的抗炎、抗纖維化和心臟保護(hù)效應(yīng)。通過基因工程技術(shù)設(shè)計(jì)特異性外泌體靶向作用于受體細(xì)胞,抑制心房重構(gòu),改善心房纖維化,調(diào)節(jié)K＋、Ca2＋等離子通道介導(dǎo)的心房電生理紊亂,可能成為房顫治療的新方案。