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本文重点摘要

最新研究综述揭示,间充质干细胞衍生的外泌体(MSC-Exos)为眼科疾病的治疗开辟了创新路径,其核心进展与优势包括:

(1)靶向递送与多机制修复:外泌体可有效穿透血眼屏障,将负载的蛋白质、microRNA等活性成分精准递送至角膜、房角等眼表及前段组织,通过调节免疫炎症、促进细胞增殖迁移、传递保护性信号等多重机制,启动眼内源性修复。

(2)优势显著:外泌体具有免疫原性极低、无成瘤风险、易于保存与标准化生产、能克服细胞存活与整合难题等独特优点,是一种更为安全、可控的“无细胞”治疗策略。

(3)在多类眼病中展现应用潜力:在角膜损伤修复中,外泌体可加速上皮愈合、抑制瘢痕与新生血管;在干眼症治疗中,能修复眼表、调节免疫微环境、恢复泪液分泌;在青光眼神经保护中,则可直抵视网膜神经节细胞,抑制凋亡、促进轴突存活,为前段眼病提供了一类具有广阔前景的通用型治疗手段。

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一期一会,别走散了

公众号改版了,发布的文章很容易淹没在信息流里。

大家动动小手,设为星标,我们不见不散。

细胞科技领域科普,我们一直在用心做。

本期撰文:福建医科大学 YANG

本文审核专家:江苏大学附属医院 李晶教授

走进任何一家眼科医院,都能看到因角膜损伤、青光眼或干眼症而备受困扰的患者。传统治疗方法往往只能缓解症状,难以触及疾病根源。而如今,一种被称为“细胞快递员”的微小囊泡正在改变这一局面。

最近发表在眼科领域权威期刊上的综述《Application of stem cell-derived exosomes in anterior segment eye diseases: A comprehensive update review》系统总结了间充质干细胞衍生外泌体在这一领域的最新突破[1]。

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外泌体,穿越血眼屏障

外泌体,直径仅30-150纳米的微小囊泡,是细胞间通讯的关键信使。想象一下,当细胞需要传递重要信息或修复信号时,不是亲自出动,而是派出这些装载着蛋白质、RNA和脂质的微小囊泡,精准送达目标。

间充质干细胞来源的外泌体能穿透血眼屏障,这一特性对于眼科治疗至关重要。

血眼屏障是指循环血液与眼球内组织(房水、晶状体和玻璃体等)液之间的屏障,包括血房水屏障、血视网膜屏障等结构。它可以选择性过滤有用物质,以维持眼内外环境的稳定性,保证正常的视力。

外泌体能够穿越血眼屏障,直接作用于视网膜细胞,传递治疗性分子,调节视网膜微环境,促进损伤修复和功能恢复[4]。

研究表明[1],这些微小囊泡主要通过三种机制发挥作用:调节免疫反应,抑制过度炎症;促进细胞增殖与迁移,加速组织修复;以及传递保护性生物分子,增强细胞应激能力。

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图片来自文献[1]

外泌体改善干眼症,从缓解症状到根源修复

干眼症影响着全球数亿人,传统的人工泪液只能暂时缓解症状。间充质干细胞外泌体(MSC-Exos)为这一顽疾带来了新希望,其通过调控眼内浸润的免疫细胞的活性和功能,能够有效减轻眼部炎症,促进眼部表面的修复和再生,成为干眼症治疗的新手段。

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以全球首个脐带间充质干细胞外泌体改善干燥综合征相关干眼症(SS-DES)的三盲随机对照试验为例[2],该研究共纳入16名受试者(8名接受外泌体眼部给药治疗,接受10 µg外泌体,每日两次,持续两周,另外8名为对照组),结果显示:

(1)脐带间充质干细胞外泌体不仅显著提高了患者泪液分泌量,减少了角膜荧光素染色点数,延长了泪膜破裂时间,而且还能有效降低促炎因子水平,增加有助于伤口愈合的关键蛋白表达。

(2)脐带间充质干细胞外泌体干预2周, 眼部不适感减轻、泪液分泌增加。

(3)脐带间充质干细胞外泌体干预,可使泪液分泌提高2倍以上。

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图片来自文献[2]

外泌体改善青光眼,守护视神经的最后防线

青光眼以进行性视神经损伤为特征,是人类不可逆性失明的主要原因。降低眼压是当前主要治疗策略,但无法直接保护视神经。

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间充质干细胞外泌体在这一领域展现出独特价值。它们能够穿过复杂的眼内结构,直接作用于视网膜神经节细胞。

研究表明,外泌体通过传递保护性miRNA和蛋白质,抑制神经节细胞凋亡,促进轴突再生。例如,外泌体中的miR-17-92簇能够抑制PTEN蛋白表达,激活mTOR通路,促进神经存活和再生。

最近的一项研究[3]利用间充质干细胞衍生的外泌体治疗青光眼大鼠模型。该研究将大鼠分为3组,1组为健康对照组(n = 5),另外2组为青光眼大鼠模型组,第2组(n = 30)和第3组(n = 35),其分别使用前房内微珠或小梁网的激光凝固术受伤,以诱导眼内压升高。第2组和第3组都在每周或每月的玻璃体内注射间充质干细胞衍生的外泌体或成纤维细胞外泌体。

结果表明,每周和每月玻璃体内注射间充质干细胞衍生的外泌体促进了RGCs的神经保护作用。

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图片来自文献[3]

外泌体改善角膜损伤,解决角膜神经损伤后再生难题

角膜是眼睛最外层的透明组织,容易受到外伤、化学烧伤或感染的影响。传统治疗方法效果有限,尤其是角膜神经损伤后的再生问题难以解决。

神经损伤会导致疼痛、感觉减退和伤口愈合延迟,严重时会发展为神经营养性角膜炎(NK),出现持续性上皮缺损、溃疡甚至穿孔。

MSC来源的外泌体,为这一临床困局带来了全新的解决思路。 其促进神经再生的能力可能通过多管齐下的机制实现[1]:

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外泌体促进神经再生的机制

  • 直接输送“营养包”:外泌体内富含神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)等,能直接刺激神经突生长和神经元存活。

  • 启动修复信号:它们可调控PI3K/Akt等关键的细胞存活与再生信号通路,进一步促进轴突延伸。

  • 营造最佳修复环境:外泌体通过抑制炎症、减少瘢痕形成,为神经再生扫清障碍。研究已证实,源自人角膜基质干细胞的外泌体可通过介导中性粒细胞浸润,有效减轻角膜瘢痕和炎症。

  • 尤为引人注目的是,外泌体具有卓越的穿透与沟通能力。研究表明,它们能够穿过角膜的后弹力膜,这暗示了其促进角膜内皮与基质细胞间直接通信的潜力,从而递送可能协调神经再生过程的信号。

小结

间充质干细胞外泌体以其独特生物学特性,包括能穿透生理屏障直达病灶,以及通过多靶点、多机制的协同作用,实现了从角膜修复到神经保护的多方位干预。同时,外泌体在安全性、便捷性和可控性上展现出显著优势,为角膜损伤、干眼症、青光眼等顽固性眼病提供了极具潜力的新策略。科学的目光正聚焦于这一微小的“细胞信使”,未来,它有望成为眼科医生手中一枚精准、安全的“生物钥匙”,开启眼病治疗的新篇章!

参考文献:

[1] Khorrami-Nejad M, Hashemian H, Majdi A, Jadidi K, Aghamollaei H, Hadi A. Application of stem cell-derived exosomes in anterior segment eye diseases: A comprehensive update review. Ocul Surf. 2025;36:209-219. doi:10.1016/j.jtos.2025.01.012

[2] Habibi A, Khosravi A, Soleimani M, Nejabat M, Dara M, Azarpira N. Efficacy of topical mesenchymal stem cell exosome in Sjögren's syndrome-related dry eye: a randomized clinical trial. BMC Ophthalmol. 2025 May 20;25(1):299. doi: 10.1186/s12886-025-04078-9. PMID: 40394561; PMCID: PMC12090426.

[3] Mead B, Amaral J, Tomarev S. Mesenchymal Stem Cell-Derived Small Extracellular Vesicles Promote Neuroprotection in Rodent Models of Glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Feb 1;59(2):702-714. doi: 10.1167/iovs.17-22855. PMID: 29392316; PMCID: PMC5795911.

[4]李秀阳,张天资.外泌体介导视网膜光损伤修复的前沿研究进展[J].中国医药科学, 2025, 15(19):37-41.

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