1、外泌体：细胞间信号交流的媒介，生物标志物，细胞治疗的载体13The Annual Review of Physiology is online atphysiol.annualreviews.orgThis articles doi:10.1146/annurev-physiol-021014-071641Copyright c 2015 by Annual Reviews.All rights reserved摘要间充质干细胞（MSCs）的作用机制以旁分泌为主，被广泛用于各种人类疾病的治疗试验。还未证明存在能够充分介导MSCs作用的因子。然而，外泌体，即由包括MSCs在内的许多细胞分泌的膜性
2、囊泡，是MSCs功效的极佳候选载体。外泌体可运输和传递大量的蛋白质、脂质和核酸，还能修饰细胞和器官功能。此外，外泌体的核心功能是作为胞内交流的媒介，它们越来越被认同为疾病的生物标志物和预示。且外泌体有可能作为基因载体和给药载体被用于临床。这篇文章回顾了外泌体的生物学发生、其分子构成以及它们作为胞内交流信使发挥的作用，关注它们作为干细胞治疗治疗性载体的潜能。介绍间充质干细胞或基质细胞（MSCs）是多能成体干细胞，它们能自我更新并分化成间充系，如肌肉、骨、脂肪和软骨，以及非间充系，如神经元和角质形成细胞。然而，在体内可能除了形成骨和软骨之外，MSCs分化成其他细胞类型的情况都很少见。有几个研究证实
3、，在临床前模型体内施用MSCs可减轻疾病，但这些细胞很快在48h内被清除。细胞分化和直接组织修复对MSCs的有益功能贡献最少，旁分泌和免疫调节通路才是MSCs的主要体内作用机制。以干细胞为基础的治疗对于许多有炎症基础的复杂疾病是一种新颖而充满前景的治疗方法，因为它们具有强大的抗炎作用并能够靶向作用于理想器官功能所需的几个细胞通路。随着人们认识到干细胞在器官中的保留从不能超过几小时到不能超过几天，很多研究者包括我们组使用适宜MSCs生长的培养基证实了MSCs在心脏、肺、肾或神经元损伤（1-5）模型中的细胞保护作用。人们早已发现MSCs释放旁分泌因子，其中包括生长因子和细胞因子的分泌，如血管内皮生
4、长因子、基质源性因子1、成纤维细胞生长因子、转化生长因子以及白介素1受体拮抗因子，它们可促进血管新生和保护细胞免受由局部缺血、缺氧和其他损伤（6-12）引起的组织炎症。意料之中的是，当将某一生长因子单独用于治疗时，没有任何生长因子被显示或是被预料能够有效治疗组织损伤和逆转通常由复杂多因素通路功能紊乱所致的人类疾病。将这些因子传递至正确的细胞类型和部位，同时保持其稳定和生物效力，是关键限制因素。然而，在膜性囊泡内大量生长因子的运输和传递可免于降解，且通过识别膜受体有助于将生长因子传递给靶细胞。最近，外泌体越来越被人们关注，它是一种膜结构囊状物，包括MSCs在内的几乎所有类型的细胞都可产生，它被释
5、放进入培养基，并有可能是细胞间交流的关键信使（见参考文献13）。外泌体是几组分泌小泡中的一组，其他还包括核外颗粒体和凋亡小体，前者是大体积膜性囊泡，直接从质膜中吐出，后者由临死的细胞释放。外泌体具有脂质双层结构，可根据其大小和组成进行区分。外泌体的直径为30-100nM，而核外颗粒体的直径为 50-1,000nM，凋亡小体为 50-MSC:间充质干细胞MVB: 多囊泡体miRNA: microRNA5,000nM。外泌体是细胞内源性小泡，被储存在多囊泡体（MVBs）之中，通过与细胞膜融合被释放至环境中（14,15）。外泌体内含有大量蛋白质和脂质，以及以DNA, mRNA, microRNA (
6、miRNA), 和非编码性 RNA形式存在的核酸。就其本身而论，外泌体可作为细胞处理闲置或有害RNA和蛋白质的主要排泄途径，更重要的是，可作为传递重要信号给其他细胞的信使和载体，修饰正常生理状态和疾病状态下的细胞功能。而且，外泌体可从培养细胞中分离出来，还可体内给药靶向作用于疾病，因此，只要其特性和生物学得到更好阐明它们就有可能用于治疗。外泌体的生物发生19世纪80年代早期，外泌体被描述为在网织红细胞成熟期间形成的小囊泡，它们介导转铁蛋白从红细胞中选择性释放和移除（16-18）。图1（a） 外泌体的内容，图1其生物发生位于晚期内体中。外泌体被包含在多囊泡体中，多囊泡体被攻击后外泌体在溶酶体内降
7、解，多囊泡体也可与质膜融合使外泌体外化。（b）使用负染色电镜技术观察间充质干细胞的外泌体，其直径为30-100nM，具有典型的杯状外观。外泌体a b溶酶体多囊泡体高尔基复合体细胞核10000 nM粗面内质网随后，人们认识到许多类型的细胞，包括B和T淋巴细胞、树突状细胞、肥大细胞、肠上皮细胞、肿瘤细胞、神经元和MSCs都释放外泌体（19-25）。外泌体还在生理性液体中被发现，如尿液、血浆、脑脊液、人乳液和渗出液。更好的认识外泌体的生物学发生可以使我们更好的认识其功能。在胞吞性内化过程中，外泌体由质膜向内芽生产生（图1a）。早期内体的成熟经历了一个过程，其中包括与高尔基复合体相互作用从而形成晚期复
8、合体。晚期内体具有双层膜结构，从而产生管腔内囊泡，即外泌体，它们被包含在MVBs内，其内含有从细胞膜的被膜凹陷中回收利用的蛋白质，还含有mRNA, miRNA,和DNA；蛋白质的直接来源是高尔基复合体。MVBs可与质膜融合从而通过胞吐作用释放外泌体，或被移送至溶酶体发生降解（33）。因此，外泌体与核外颗粒体和凋亡小体不同，后两者由细胞释放，是质膜直接出芽的结果。透射电子显微镜下外泌体的结构似杯状，很可能是由于加工和固定导致这些环状分子分解从而呈现杯状外观（图1b）。快速冷冻外泌体，然后用低温电镜技术分析，可见外泌体呈完整的球形（34）。外泌体的直径通常为30-100nm，密度通常为1.131.
9、19 g/mL ，并可用蔗糖垫或密度梯度超速离心以100,000g的转速分离出来（35）。接收细胞供应细胞细胞核多囊泡体外泌体DNAProteinsRNA图2 外泌体由多囊泡体和质膜融合而被释放，其内携带的物质包括蛋白质、DNA和RNA。外泌体的胞内摄取途径有胞吞、膜融合，或受体介导的内化。外泌体由MVB和细胞膜融合而被分泌；这种融合取决于几种Rab GTPase蛋白（36）。由细胞释放的外泌体可以旁分泌甚至是内分泌的方式修饰邻近细胞或远处细胞的行为。信号通过外泌体和细胞膜之间的直接接触传递给细胞，可以是与细胞表面受体接触，或是两种膜融合，或是胞吞作用（图2）。外泌体的特异性细胞表面分子结合是
10、细胞靶向作用和细胞粘附的关键。很多外泌体中含有主要组织相容性复合体（MHC）类和类分子（37,38），这两种分子与抗原结合和呈递有关。此外，整合素、膜联蛋白这样的蛋白质以及四跨膜蛋白都在细胞粘附中发挥重要作用，其中四跨膜蛋白可直接作用于特定细胞，如内皮细胞，促进血管新生和血管生成（39）。外泌体能够长程靶向作用并被组织摄取，且在血液循环或其他生物体液中具有稳定性，这两种特性使得外泌体作为生物标记物和疾病治疗中的治疗性载体引起了人们的浓厚兴趣。外泌体的分子构成外泌体携带由蛋白质、脂质和RNAs组成的独特内容物，与其起源细胞的内容物截然不同。由于外泌体来自内体，所以它们所含有对于运输和融合非常重要
11、的蛋白质，如膜联蛋白和脂阀结构蛋白；含有参与细胞的靶向作用四跨膜蛋白；以及其他蛋白质，如Alix和TSG101，它们参与外泌体起自MVBs的生物发生。图3外泌体的典型结构和内容物。外泌体被脂质双分子层包裹，内含蛋白质，如对运输具有重要意义的膜联蛋白、参与细胞靶向作用的四跨膜蛋白，以及其他蛋白质如Alix和TSG101，它们参与起自内体的外泌体的生物发生。相关缩写：ERMsezrin（埃兹蛋白，上皮型钙附素）/radixin （根蛋白）/moesin proteins（膜突蛋白）； FLOT1, flotillin 1（脂阀结构蛋白1）; HSP, heat shock protein （热休克
12、蛋白）; MHC, major histocompatibility complex（主要组织相容性复合体）; Rab GDI, Rab GDP-dissociation（分离） inhibitor（Rab GDP-分离抑制剂）; RAP 1B, Ras-related protein 1B（Ras相关蛋白1）; TSG101, tumor susceptibility gene 101（肿瘤易感基因101）.MHC: 主要组织相容性复合体网格蛋白Alix TSG101硫氧还原蛋白 膜联蛋白过氧化物酶 I, II, IV, V, VIGi2 Rabs 5, 7 Rab GDI多配体聚糖结合蛋白
13、 Rho GDIs RAP 1B14-3-3 HSP70 HSP90亲环素A四跨膜蛋白ERMs肌动蛋白Flot1MHC此外，内体内含有参与脂质代谢的蛋白质（40）（图3）。对外泌体进行高通量蛋白组学分析，结果显示，外泌体内存在胞外基质和细胞表面蛋白，如胶原蛋白、整合素和半乳糖凝集素；细胞表面受体，如血小板源性生长因子受体B和表皮生长因子受体（EGFR）;以及信号分子和细胞骨架构成，外加代谢性酶和G 蛋白（41,42）。外泌体的脂质构成还未被完全描绘出来，但明显与其起源细胞的脂质构成相对的是，外泌体富含胆固醇、神经酰胺、磷酸甘油酯和长链脂肪酰基，所有这些物质都可能使外泌体具有结构稳定性（见参考文
14、献43）。外泌体携带的并非可溶型前列腺素，相反，前列腺素与外泌体膜结合，使外泌体的生物作用潜在增强，以便传递给靶细胞（44）。由于外泌体曾经被报导携带功能性MRNAs和miRNAs，二者可在细胞间传递，因而外泌体的RNA内容物备受关注，是人们取得发现的活跃邻域（45）。至于外泌体RNA内容物的其他部分，它们是细胞 RNA的一部分，在某些情况下可能完全不同或具有组织特异性，然而其他RNA由于在其生物发生期间能够特异性靶向作用于MVBs，因而不管它们的细胞起源如何它们都普遍存在于所有外泌体中（46）。除了含有RNA外，外泌体中还含有由肿瘤释放的微泡，其内含有单链DNA、基因组DNA 、cDNA和转
15、位因子（47）。外泌体是细胞间交流的信使一旦从细胞中被分泌出来，外泌体便可将所载内容物传递给邻近或是远处细胞，并可修饰靶细胞的基因表达、信号和整体功能。它们被不同的细胞吞入，其中包括巨噬细胞、内皮细胞和肿瘤细胞（48-50）。外泌体在免疫系统中发挥信号作用，树突状细胞借此信号通过外泌体将MHC多肽传递给其他树突状细胞，从而激活免疫应答（51）。选择性载入了特异性mRNA和 miRNA的外泌体可作为细胞间基因交换和交流的媒介（ 45）。特别是来自活化T细胞的miRNA向抗原提呈细胞的水平传递在免疫突触的外泌体运输中发挥重要作用（52）。经由外泌体传递的RNA 可在受体细胞内被转录成cDNA或是被
16、翻译。由体外培养的胶质母细胞瘤分泌的外泌体中含有几种血管新生多肽和RNA，它们可分别被I/R: 局部缺血/再灌注CM: 条件培养基传递给大脑微血管内皮细胞和在该细胞中被翻译，赋予这种细胞促血管新生性能并因此使恶性病损播散（50）。而且在胶质母细胞瘤患者的血清外泌体中还携带着一种肿瘤特异性mRNAEGFRv（50）。进一步的研究显示，肥大细胞分泌的外泌体同时含有mRNA和miRNA，并将mRNA传递给受体细胞进而翻译成蛋白质（45）。这些重要发现指出，外泌体具有多方面的作用，它们可作为疾病（如恶性肿瘤）的生物标记物、可作为细胞间信号的媒介，经外泌体体传递的信号可改变细胞功能；由于外泌体易于分离、
17、在体外易被调节以表达有用蛋白质/RNA、以及在体内容易管理，外泌体可作为潜在的给药载体（53）。外泌作为细胞间交流的载体和媒介的一大优势就在于，经外泌体传递的信息可被靶向作用于多种细胞和多个部位。miRNA的传递使得基因表达能够迅速改变，并使关键步骤如生长、分化、细胞生存、血管新生和免疫调节受到控制。人们对外泌体在心肺疾病中的治疗潜能才刚刚开始探索，在各种临床前模型中取得的结果令人充满希望。人类的心肺细胞被报导产生外泌体样的囊泡，且在小鼠局部缺血损伤模型的边缘区心肺细胞的胞内空间中发现外泌体成杯状外观，直径大约为30-100nM（ 54）。除了调节炎症和氧化压力以保护细胞免受缺氧和局部缺血/再
18、灌注（I/R）带来的损伤外，要对抗组织局部缺血还需要附加步骤，如微血管新生。因此，在心脏的缺血性疾病中，血管新生和与之伴随的血管形成是实现治疗目标的重要途径。血管新生需要内皮细胞、基质细胞以及有可能始祖细胞/ 干细胞之间进行交流。由于细胞间外泌体的传递可调控血管新生所需的生物信号，因而包括外泌体在内的信号部分可能在这一细胞间相互作用中起着关键作用。的确，内皮细胞源性外泌体在靶内皮细胞中经由miR-214依赖性通路刺激内皮细胞的迁移和血管新生（55）。而且，从CD34 + 干细胞的条件培养基中分离的外泌体在体内和体外都具有促血管新生作用（56）。与未经修饰的对照细胞情况相反， Mackie et
19、 al. (57)报导到，修饰过的 CD34+ 细胞过度表达具有血管新生性能的音猬因子（Shh），在小鼠模型中该因子可防止心室扩张和心肌梗死后的心血管功能紊乱。这些研究者证实， CD34+ 细胞选择性地将其分泌的Shh蛋白质的25% 装配至外泌体内，然后外泌体将这些Shh运输和传递给其他细胞。有意思的是，重组Shh蛋白质的心肌内注射并没有保护作用，这说明外泌体所提供的传递系统是疗效的关键。有人猜测，Shh蛋白质选择性打包进外泌体可保护Shh免受胞外蛋白酶的分解，从而延长其半衰期并增强其生物活性。外泌体统筹的另一细胞间信号交流实例与miRNA的传递有关。在miRNA的传递中，由内皮细胞分泌的胞外
20、囊泡面临剪应力，它们富含miR-143/145并调控共培养平滑肌细胞的靶基因表达，防止这些细胞去分化（58）。剪应力通过增强Krupel样转录因子 2（KLF2）和KLF2转导的内皮细胞的活性诱导miR-143/145 表达。将来自过度表达KLF2 的内皮细胞的外泌体而非来自模拟转染对照组者接种ApoE / 小鼠，小鼠免于由高脂饮食诱发的动脉粥样硬化，证明miRNA如 miR-143/145 在外泌体的介导下传递不仅仅是一种体外现象，还发生在体内以减少动脉粥样硬化病损的形成（58）。根据细胞来源和疾病背景，外泌体可作为抗炎或促炎信号的媒介，并可促进疾病的消退或加剧。例如，从结节病患者的支气管肺
21、泡灌洗液中分离的外泌体刺激上皮细胞产生IL-8（59）。当面对与哮喘支气管收缩期间产生的压力类似的压应力时，支气管上皮细胞会产生荷有组织因子的外泌体（60）。外泌体所携带的组织因子可能因此从上皮细胞中释放，从而促进上皮下血管新生，上皮下血管新生与哮喘表型下潜在的肺功能降低有关。delta样Notch配体4对血管新生至关重要，它们在内皮细胞外泌体或肿瘤外泌体中逐渐积累，以一定的距离调控Notch信号从而增强血管新生（61）。被删节的EGFR具有致癌性，它们在侵袭性多形性胶质母细胞瘤的细胞中高表达，可经由微泡传递给其他细胞，导致其靶基因的表达增强并使发生了致癌性转化的表型得到遗传（62）。在中枢神
22、经系统中，蛋白质如淀粉样蛋白的多肽经外泌体传递，并由此加剧和扩大神经元损伤（63,64）。这些事例说明外泌体作为信号分子的媒介具有多样性功能，它们所携带的信号分子在正常生理状态和疾病中都可改变影响细胞功能的通路和过程。PH: 肺高血压症RVH: 右心室肥大外泌体是干细胞治疗的载体干细胞疗法在各种疾病的治疗中展现出巨大潜力。成体干细胞的治疗作用还有待阐明。但外泌体中携带有打包过的信号，其中包括RNA、miRNA或蛋白质，这些信号的作用是减轻炎症反应、改变细胞信号并进行组织修复，外泌体可能是它们发挥作用的关键机制和载体。以MSC治疗为例，MSC疗法正处于动物模型和多种临床试验中，目的是治疗包括急性
23、肺损伤、心肌梗塞、糖尿病、败血症、移植物抗宿主病以及肝衰竭和急性肾衰（65-72）。培养含有包括外泌体在内的信号部分的MSC，从中提取出无细胞培养基， MSC疗法的疗效在几个运用这种无细胞培养基的临床前模型中得到了概括。2005年，使用心肌梗塞模型， Gnecchi et al. (73)首次提出，基因工程MSCs的作用于72h内发生，先于任何再生的发生，并证实体外培养MSCs (MSC-CM)，从中提取的CM 与全细胞移植的CM 在防止心室重塑方面的效力相当。在高氧所致的肺损伤小鼠模型中，骨髓MSC-CM在预防肺高血压症（PH ）发生血管改变方面比细胞更有效（2）。高氧处理过的新生小鼠在暴露
24、于高氧环境中后立即注射一剂骨髓MSC-CM，可终止肺部炎性浸润，抑制右心室肥大（RVH）和肺部血管重塑。在同一个确定的支气管肺发育不良（BPD）模型中，通过施用MSC-CM，Hansmann et al. (74)逆转了高氧诱导的实质纤维化和周围肺动脉（PA）血运中断，部分逆转了肺泡损伤，并使肺功能正常化。此外，MSC-CM完全逆转了RVH 并减轻了高氧诱导的BPD的周围PA肌化。Lee et al所做的研究进一步支持 MSC分泌物是抗炎介质的观点（25），他证实由MSCs分泌的因子可预防低氧诱导的肺部炎症和肺血管重塑。用骨髓MSC-CM预处理低氧暴露小鼠，可抑制炎性因子如单核细胞趋化蛋白1、
25、阻止巨噬细胞聚集并预防随后发生的低氧性PH，预防了早期肺部炎症。Liang et al. BPD: 支气管肺发育不良PA: 肺动脉(75)使用一个体外系统证实了骨髓MSC-CM可抑制PA平滑肌细胞的增殖，这一作用在成纤维细胞的CM中并未观察到。这一结果说明，MSCs除了对肺部炎症具有免疫调节作用外，还释放具有抗增殖活性的因子作用于平滑肌细胞，直接抑制血管重塑。使用内毒素诱导肺损伤，一小时后用异体人MSCs或其CM 处理，可减少血管外肺水、提高肺内皮屏障的透气性并恢复肺泡液体清除（76）。因此，在临床前研究中一再出现的主题是，MSC 移植的治疗作用由释放在MSC培养基中的、影响肺旁分泌的因子介导
26、。已报导的研究结果与一项观点一致，该观点认为这些处理中观察到的治疗效果可能由CM中的外泌体介导，尽管上述研究没有特地去调查这种可能性。在MSC分泌物的蛋白组分析中发现了很多与不同类型细胞来源的胞外小泡有普遍联系的免疫调节因子、基质成分以及蛋白质。这些蛋白质中有很多都富含于外泌体中，包括CD63, CD81, 膜突蛋白, Alix, TSG101, 和热休克蛋白 70 (HSP70)（图3）。 对外泌体在体外的作用的研究主要关注它们与免疫系统的相互作用，包括树突状细胞成熟、Treg和B细胞应答 (13, 77, 78)。将从培养的心血管始祖细胞中分离出的外泌体注射进心肌内，外泌体可保护心肌免受I
27、/R损伤（79）。树突状细胞来源的外泌体调节免疫应答并抑制心脏移植的排斥反应（80）。Lee et al. (25)证明，在低氧诱导的PH 中，外泌体介导骨髓 MSCs的细胞保护作用。在这一模型中，施用MSC来源的外泌体，用被广泛接受的外泌体标志物显示并用电子显微镜观察，结果显示，低氧暴露3周后外泌体防止右心室收缩压升高并阻止RVH发生，而微泡耗尽的CM没有该作用。外泌体治疗还使早期的巨噬细胞聚集终止并下调低氧激活的炎性通路，因而介导MSCs的抗炎性能。研究人员已经从几乎所有来源的MSCs中分离出来外泌体并对其进行了描述，其中包括来自人类胚胎干细胞的外泌体，且外泌体已经被提出在很多疾病模型中都
28、是MSCs的替代性治疗载体（81-84）。这些疾病模型包括了心肌I/R 模型，在其中外泌体降低梗死面积并减轻再灌注损伤（24）；顺铂诱导的大鼠急性肾损伤模型，在其中脂肪组织MSC 的外泌体减缓氧化应激和细胞凋亡，从而促进体内和体外的细胞增殖（14,85）；以及急性肾损伤模型，在其中MSCs激活肾小管细胞的增殖程序（86）。siRNA: RNA小干扰 RNA由MSCs释放的外泌体有可能通过升高胞外ATP的水平、降低氧化应激和炎症来激活激酶通路，该通路在局部缺血的预处理中发挥重要作用（87-89）。在一个小鼠后肢局部缺血模型中，内皮始祖细胞来源的微泡通过传递miRNA或mRNA（91）提高了新生血
29、管生成（90），用RN酶处理或是耗尽miR-126和miR-296后这种保护作用丧失。同样的机制被认为用来保护肾脏免受I/R损伤，具体为由内皮始祖细胞或MSCs释放的微泡传递给肾常驻细胞，使其发生miRNA依赖性重编程，从而使肾脏得到保护（92,93）。外泌体是生物标志物和给药载体外泌体正在被认同为健康和疾病的关键媒介，并有可能是特定条件下的生物标志物。从哮喘患者的支气管肺泡灌洗液中分离出来的外泌体内含有不同于对照患者的独特miRNA种类（94）。癌细胞来源的外泌体含有包括miRNA 在内的几种成分，截然不同于非恶性细胞的外泌体，且这种外泌体可作为疾病的前哨。多形性胶质母细胞瘤患者血清和对照组
30、血清的外泌体RNA内容物不同（95）。外泌体来源的miRNA和蛋白质组谱可能用于癌症的诊断指示，如前列腺、卵巢和肺癌（96-100）。尿液外泌体中的蛋白质反映了肾脏的损伤（101），而血浆中由前列腺腺泡细胞分泌的前列腺微泡可作为前列腺癌的生物标志物（102）。外泌体的细胞间交流媒介功能已经得到了人们的认可，外泌体用于给药时这种媒介功能对治疗信号分子，如小干扰RNAs（siRNAs），的传递作用也在被进一步探索，正如在大脑中所展示的那样（53）。以外泌体为基础的给药系统的发展有可能提高特定药物对疾病的靶向治疗作用。治疗药物的类型包括干扰性RNAs，如siRNAs和miRNAs（103）。在外泌体
31、的介导下，miR-133b由MSCs传递至神经细胞，刺激神经突生长（104），MSC 来源的表达miR-146b的外泌体还能抑制胶质瘤生长（105）。由于MSCs是外泌体的高效率、高产量生产者，它们可被设计过度表达特异性miRNAs，后者被包含在外泌体载货内并在体内传递，用于疾病的特异性靶向治疗（84）。除了干扰性RNAs的治疗传递外，化学治疗药物如阿霉素也已经被装载入外泌体并用于抑制乳腺和结肠癌的生长（106,107）。人们对外泌体给药系统的探索方兴未艾。结论和未来展望外泌体的初代临床应用正在迅速爆发。越来越多的证据指出，外泌体在生理和病理生理状态下由各种组织释放，并携带用于细胞间交流和调控
32、器官功能的信号分子。外周血中的外泌体很可能反映了外泌体来源器官的状态，因而是疾病的生物标志物、是治疗反应或疾病进展的预后指示。干细胞如MSCs来源的外泌体极有可能作为后天免疫调节信号的载体，用来治疗心血管、肺、肾和神经损伤。关于亲代细胞对外泌体的产生和修饰的控制，及被释放的外泌体的特性和功能，我们仍有许多知识需要了解；我们还需要对释放的胞外囊泡的不同类型，及它们在传递信号可能使疾病放大或受到限制的信号方面的作用进行详细描述。外泌体有可能取代细胞疗法，并有可能缓解人们对于血源性、组织源性或骨髓源性干细胞移植发生肿瘤性转化的理论担忧。装载了治疗性内容物的外泌体可能最终被设计和改造用于疾病的高选择性
33、和高效靶向治疗公开声明本综述内容客观，作者与任何可能影响本综述客观性的机构、协会、基金或资金支持无关。鸣谢作者由衷感谢Alex Mitsialis 和 Konstantinos Sdrimas博士对本文初稿的学术内容进行审阅并提出了很有帮助的意见，感谢 Sdrimas博士 为本文制作插图，感谢 Ivy Dodge小姐协助本文编辑，感谢 Sarah Gately Austin小姐专业的管理和文秘工作。LITERATURE CITED1. Timmers L, Lim SK, Arslan F, Armstrong JS, Hoefer IE, et al. 2007. Reduction of
34、myocardial infarct size by human mesenchymal stem cell conditioned medium. Stem Cell Res. 1:129372. Aslam M, Baveja R, Liang OD, Fernandez-Gonzalez A, Lee C, et al. 2009. Bone marrow stromal cells attenuate lung injury in a murine model of neonatal chronic lung disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med
35、. 180:1122303. Cheng K, Rai P, Plagov A, Lan X, Kumar D, et al. 2013. Transplantation of bone marrowderived MSCs improves cisplatinum-induced renal injury through paracrine mechanisms. Exp. Mol. Pathol. 94:466734. van Koppen A, Joles JA, van Balkom BW, Lim SK, de Kleijn D, et al. 2012. Human embryon
36、ic mes-enchymal stem cellderived conditioned medium rescues kidney function in rats with established chronic kidney disease. PLOS ONE 7:e387465. Wei X, Du Z, Zhao L, Feng D, Wei G, et al. 2009. IFATS collection: The conditioned media of adipose stromal cells protect against hypoxia-ischemia-induced
37、brain damage in neonatal rats. Stem Cells 27:478886. Togel F, Hu Z, Weiss K, Isaac J, Lange C, Westenfelder C. 2005. Administered mesenchymal stem cells protect against ischemic acute renal failure through differentiation-independent mechanisms. Am. J. Physiol. Ren. Physiol. 289:F31427. Kinnaird T,
38、Stabile E, Burnett MS, Epstein SE. 2004. Bone-marrow-derived cells for enhancing collateral development: mechanisms, animal data, and initial clinical experiences. Circ. Res. 95:354638. Nakagami H, Maeda K, Morishita R, Iguchi S, Nishikawa T, et al. 2005. Novel autologous cell therapy in ischemic li
39、mb disease through growth factor secretion by cultured adipose tissuederived stromal cells.Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 25:2542479. Van Overstraeten-Schlogel N, Beguin Y, Gothot A. 2006. Role of stromal-derived factor-1 in the hematopoietic-supporting activity of human mesenchymal stem cells. E
40、ur. J. Haematol. 76:4889310. Ortiz LA, Dutreil M, Fattman C, Pandey AC, Torres G, et al. 2007. Interleukin 1 receptor antagonist mediates the antiinflammatory and antifibrotic effect of mesenchymal stem cells during lung injury. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104:11002711. Kupcova Skalnikova H. 2013. Pr
41、oteomic techniques for characterisation of mesenchymal stem cell se-cretome. Biochimie 95:21961112. Lavoie JR, Rosu-Myles M. 2013. Uncovering the secretes of mesenchymal stem cells. Biochimie 95:2212 2113. Thery C, Ostrowski M, Segura E. 2009. Membrane vesicles as conveyors of immune responses. Nat.
42、 Rev. Immunol. 9:5819314. Dorronsoro A, Robbins PD. 2013. Regenerating the injured kidney with human umbilical cord mes-enchymal stem cellderived exosomes. Stem Cell Res. Ther. 4:3915. Thery C, Zitvogel L, Amigorena S. 2002. Exosomes: composition, biogenesis and function. Nat. Rev. Immunol. 2:569791
43、6. Trams EG, Lauter CJ, Salem N Jr, Heine U. 1981. Exfoliation of membrane ecto-enzymes in the form of micro-vesicles. Biochim. Biophys. Acta 645:6370Pan BT, Johnstone RM. 1983. Fate of the transferrin receptor during maturation of sheep reticulocytes in vitro: selective externalization of the recep
44、tor. Cell 33:9677817. Johnstone RM, Adam M, Hammond JR, Orr L, Turbide C. 1987. Vesicle formation during reticulocyte maturation. Association of plasma membrane activities with released vesicles (exosomes). J. Biol. Chem. 262:94122018. Clayton A, Turkes A, Navabi H, Mason MD, Tabi Z. 2005. Induction
45、 of heat shock proteins in B-cell exosomes. J. Cell Sci. 118:36313819. Taylor DD, Gercel-Taylor C. 2005. Tumour-derived exosomes and their role in cancer-associated T-cell signalling defects. Br. J. Cancer 92:3051120. Skokos D, Goubran-Botros H, Roa M, Mecheri S. 2002. Immunoregulatory properties of
46、 mast cell derived exosomes. Mol. Immunol. 38:13596221. van Niel G, Raposo G, Candalh C, Boussac M, Hershberg R, et al. 2001. Intestinal epithelial cells secrete exosome-like vesicles. Gastroenterology 121:3374922. Faure J, Lachenal G, Court M, Hirrlinger J, Chatellard-Causse C, et al. 2006. Exosome
47、s are released by cultured cortical neurones. Mol. Cell. Neurosci. 31:6424823. Lai RC, Arslan F, Lee MM, Sze NS, Choo A, et al. 2010. Exosome secreted by MSC reduces myocardial ischemia/reperfusion injury. Stem Cell Res. 4:2142224. Lee C, Mitsialis SA, Aslam M, Vitali SH, Vergadi E, et al. 2012. Exo
48、somes mediate the cytoprotective action of mesenchymal stromal cells on hypoxia-induced pulmonary hypertension. Circulation 126:2601 1125. Tetta C, Bruno S, Fonsato V, Deregibus MC, Camussi G. 2011. The role of microvesicles in tissue repair. Organogenesis 7:1051526. Michael A, Bajracharya SD, Yuen
49、PS, Zhou H, Star RA, et al. 2010. Exosomes from human saliva as a source of microRNA biomarkers. Oral Dis. 16:343827. Lakkaraju A, Rodriguez-Boulan E. 2008. Itinerant exosomes: emerging roles in cell and tissue polarity.Trends Cell Biol. 18:19920928. Kosaka N, Izumi H, Sekine K, Ochiya T. 2010. microRNA as a new immune-regulatory agent in breast milk. Silence 1:729. Keller S, Rupp C, Stoeck A, Runz S, Fogel M, et al. 2007. CD24 is a marker of exosomes secreted into urine and amniotic fluid. Kidney Int. 72:109510230. Pisitkun T, Shen RF, Knepper
