综述：凋亡小泡在调节炎症、免疫反应和组织再生中的治疗潜力

《Journal of Nanobiotechnology》：Therapeutic potential of apoptotic vesicles in modulating inflammation, immune responses, and tissue regeneration

这篇综述聚焦凋亡小泡（ApoEVs），深入探讨其在癌症、缺血性疾病、组织再生及自身免疫性疾病等方面的治疗潜力。ApoEVs 可诱导癌细胞凋亡、调节免疫、促进组织修复，为多种疾病治疗带来新希望，极具科研与临床价值。

　　

凋亡与凋亡小泡的奥秘

细胞凋亡在生物体的发育、组织稳态维持以及免疫系统的正常运转中扮演着至关重要的角色。它就像一场精心编排的细胞 “死亡之舞”，通过细胞质和核凝聚等一系列有序过程，有条不紊地清除体内的 “问题细胞”，对维持组织形态和功能的完整性意义非凡。而吞噬细胞清除死亡细胞及其碎片的过程被称为胞葬作用（efferocytosis），它是细胞凋亡过程中不可或缺的一环，如同 “细胞清道夫”，确保细胞凋亡的顺利进行。

细胞凋亡的启动主要通过内源性和外源性两条途径。内源性途径通常在细胞感受到内部压力或损伤时被激活，像是细胞的 “内部警报系统”；外源性途径则是在外部信号，如死亡配体与细胞表面受体结合时开启，仿佛是来自外界的 “死亡指令”。这两条途径最终都依赖半胱天冬酶（caspase）家族的蛋白酶来执行细胞凋亡的 “程序”。其中，炎症半胱天冬酶可引发焦亡，这是一种伴有促炎细胞因子释放的细胞死亡方式，会在体内掀起炎症的 “波澜”；而凋亡半胱天冬酶则负责调控细胞凋亡，保证细胞有序地走向 “终点”。

细胞外囊泡（EVs）作为细胞间通讯的 “信使”，在免疫反应调节、组织稳态维持等方面发挥着关键作用。它主要分为外泌体、微囊泡（MVs）和凋亡小泡（ApoEVs）这几类。ApoEVs 与免疫系统紧密相连，能被免疫细胞，尤其是巨噬细胞主动摄取，在维持体内平衡、传递信号以及促进组织生长等方面有着重要意义。

ApoEVs 的产生过程较为复杂，涉及多种成分的参与。蛋白质激酶、细胞膜起泡、凋亡 MVs 或微粒的合成等都是其中的关键环节，而且这一过程高度依赖 caspase 的活性。此外，Bcl-2、ADP - 核糖聚合物、功能性微管、肌球蛋白轻链激酶（MLCK）等因素也在 ApoEVs 的产生中起着重要作用。这些复杂的机制共同构成了 ApoEVs 独特的生物学特性。

ApoEVs 在癌症治疗中的神奇力量

癌症治疗一直是医学领域的重大挑战，而 ApoEVs 为攻克癌症带来了新的希望。它在癌症治疗中展现出多方面的潜力，每一项都令人期待。

ApoEVs 能够诱导癌细胞凋亡，这一特性就像是给癌细胞下达了 “死亡通知”。在对多发性骨髓瘤（MM）的研究中发现，间充质干细胞（MSC）来源的 ApoEVs 可以促使 MM 细胞内的钙通量迅速增加，使细胞质中的钙浓度升高。这一过程伴随着 Fas 分子从细胞质转移到细胞膜，当 Fas 配体与 ApoEVs 结合并激活 Fas 通路后，就会引发癌细胞内一系列的凋亡级联反应，从而有效抑制肿瘤的生长。

ApoEVs 还是肿瘤抗原的 “宝库”，为癌症疫苗的研发提供了丰富的资源。肿瘤特异性抗原（TSAs）的获取一直是癌症疫苗开发的难题，而 ApoEVs 能够作为抗原储备库，帮助免疫系统精准识别癌细胞中的特定抗原。通过对黑色素瘤来源的 ApoEVs 进行糖基化修饰，开发出的肿瘤疫苗成功激活了 CD8⁺ T 细胞，为癌症免疫治疗开辟了新的道路。

ApoEVs 作为药物递送系统，就像是一辆精准的 “药物运输车”。它可以装载各种抗癌药物，并将药物准确地输送到肿瘤组织。研究人员通过将奥洛星 A（OA）封装到 ApoEVs 中，实现了对肝癌细胞的特异性递送，OA 在癌细胞内激活了多种生化途径，最终导致癌细胞凋亡，为肝癌的治疗提供了新的策略。

肿瘤微环境（TME）的复杂性给癌症治疗带来了诸多困难，而 ApoEVs 在改善肿瘤治疗微环境方面也发挥着重要作用。它可以与肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）相互作用，调节巨噬细胞的极化状态。例如，肝癌细胞分泌的 EVs 可促进巨噬细胞向 M2 型极化，而 M2 型巨噬细胞具有抗炎和促进肿瘤生长的特性。相反，通过调控 ApoEVs 的功能，可以促使巨噬细胞向 M1 型极化，增强其对肿瘤细胞的杀伤能力，从而改善肿瘤治疗效果。

ApoEVs 在缺血性疾病治疗中的关键作用

缺血性疾病严重威胁着人类的健康，ApoEVs 在这类疾病的治疗中展现出了独特的优势。

在心血管缺血性疾病，如心肌梗死（MI）的治疗中，ApoEVs 的作用尤为关键。心肌梗死发生后，及时从炎症阶段过渡到修复阶段对于心脏功能的恢复至关重要。然而，部分死亡的心肌细胞和肌成纤维细胞对凋亡具有抵抗性，会释放出纤维化和炎症介质，阻碍心脏功能的恢复。ApoEVs 可以通过与缺氧内皮细胞（ECs）上的特定标记相互作用，精准地靶向缺氧区域，就像拥有 “导航系统” 一样。同时，它还能抑制炎症细胞死亡途径，减少炎症反应，为心脏功能的恢复创造有利条件。

研究人员通过构建模仿 ApoEVs 的凋亡纳米囊泡（ApoNVs）来治疗心肌缺血 - 再灌注（IR）损伤。ApoNVs 经过特殊设计，能够与缺血心肌中的巨噬细胞相互作用，发挥强大的免疫调节作用。当 ApoNVs 静脉注射后，它可以迅速靶向缺血心肌，被巨噬细胞吞噬，从而显著减轻急性炎症反应，为心肌缺血 / 再灌注损伤的治疗提供了新的思路。

ApoEVs 在视网膜血管重塑方面也有着重要作用。研究发现，ApoEVs 携带的程序性细胞死亡蛋白 1（PD1）可以与缺氧 ECs 上的程序性死亡配体 1（PDL1）相互作用，调节血管生成激活。同时，ApoEVs 还能通过抑制糖酵解来影响细胞代谢，进而促进血管重塑。这一发现揭示了 ApoEVs 在缺血性疾病治疗中潜在的精准靶向治疗机制，为相关疾病的治疗带来了新的希望。

ApoEVs 在再生医学中的巨大潜力

ApoEVs 在再生医学领域展现出了令人瞩目的潜力，为组织修复和再生提供了新的途径。

骨软骨再生

随着年龄的增长，骨骼会出现一系列变化，如骨密度降低、骨髓脂肪增多以及间充质干细胞（MSCs）功能受损等。而 ApoEVs 在改善这些问题上有着独特的作用。年轻 MSC 来源的 ApoEVs 可以通过激活自噬，恢复老年 MSCs 的核异常，增强其向成骨 / 成脂谱系分化和自我更新的能力。在老年小鼠实验中，系统性输注年轻 MSC 来源的 ApoEVs 能够降低骨髓脂肪含量，增加骨量，为治疗年龄相关的骨丢失提供了可行的方案。

缺氧预处理的 MSCs 释放的 ApoEVs 在骨软骨再生方面表现出良好的效果。这些 ApoEVs 可以促进干细胞的增殖和迁移，调节组织微环境中的免疫反应，通过诱导巨噬细胞向 M2 型极化，为软骨再生创造有利条件。研究人员利用 3D 打印的脱细胞软骨细胞细胞外基质（ECM）和明胶基质作为载体，将缺氧条件下产生的 ApoEVs（H - ApoEVs）输送到关节腔，成功实现了软骨的再生，为骨关节炎等疾病的治疗提供了新的方法。

伤口愈合

在伤口愈合过程中，内皮细胞（ECs）起着关键作用。凋亡的 ECs 产生的 ApoEVs 可以调节内皮细胞的基因表达、炎症信号传导和细胞功能。它能够诱导 ECs 发生去分化，类似于内皮 - 间充质转化（endoMT）的起始阶段，但不会完全转化为间充质状态。这一过程中，ApoEVs 激活了 NF - κB 信号通路，影响了 ECs 的功能和表型，促进了伤口的闭合。

炎症在伤口愈合中既是 “帮手” 也是 “阻碍”，过度的炎症会导致伤口愈合延迟。在慢性伤口中，单核细胞和巨噬细胞的积累会加重炎症反应，尤其是 NLRP3 炎性小体的持续激活，会导致巨噬细胞发生焦亡，进一步阻碍伤口愈合。而 ApoEVs 可以通过抑制巨噬细胞的焦亡来减轻炎症反应，促进伤口愈合。例如，脐带 MSCs（UCMSCs）来源的 ApoEVs 在小鼠皮肤伤口愈合实验中表现出良好的效果，为伤口愈合的治疗提供了新的策略。

其他再生应用

在肝脏再生方面，部分肝切除术（PHx）后，ApoEVs 发挥着重要作用。手术导致的肝细胞凋亡会使 ApoEVs 释放到血液中，中性粒细胞在吞噬 ApoEVs 后会获得促再生的特性，分泌多种生长因子，如成纤维细胞生长因子 - 2（FGF2）和肝细胞生长因子（HGF），这些生长因子能够促进肝细胞的增殖和肝脏的再生。

对于子宫内膜再生，宫腔粘连（IUAs）是一个棘手的问题，它会导致女性不孕。研究人员利用透明质酸（HA）水凝胶作为 ApoBDs 的载体，在小鼠和大鼠的急性子宫内膜损伤和 IUAs 模型中进行实验。结果显示，ApoBDs 负载的 HA 水凝胶能够有效促进子宫内膜的再生，改善子宫内膜的功能，为 IUAs 的治疗提供了新的希望。

ApoEVs 在自身免疫性疾病治疗中的独特优势

自身免疫性疾病严重影响患者的生活质量，ApoEVs 在这类疾病的治疗中展现出了独特的优势。

类风湿关节炎和骨关节炎

类风湿关节炎（RA）是一种常见的自身免疫性疾病，会导致关节畸形和残疾。目前的治疗方法存在诸多局限性，而 ApoEVs 为 RA 的治疗带来了新的曙光。巨噬细胞和破骨细胞来源的 ApoEVs 可以诱导巨噬细胞向抗炎的 M2 型极化，改善软骨细胞的功能，促进软骨生成，并抑制破骨细胞的形成和成熟。在小鼠模型实验中，ApoEVs 对 RA 关节的治疗效果显著，为 RA 的治疗提供了新的方向。

骨关节炎（OA）也是一种常见的关节疾病，巨噬细胞在 OA 的进展中起着关键作用。M2 型巨噬细胞来源的凋亡小体（M2 - ABs）可以被 M1 型巨噬细胞选择性摄取，导致 M1 型巨噬细胞向 M2 型的表型重编程，减轻 OA 的炎症反应，保护软骨细胞，延缓关节软骨的退变。此外，ApoEVs 还可以通过调节 T 细胞的功能，抑制 Th17 细胞的分化和记忆形成，减少炎症反应，为 OA 的治疗提供了新的策略。

胃肠道炎症性疾病

在胃肠道炎症性疾病，如炎症性肠病（IBD）的治疗中，ApoEVs 同样发挥着重要作用。巨噬细胞的极化状态在 IBD 的发生发展中起着关键作用，M1 型巨噬细胞的增多会加重炎症反应，而 M2 型巨噬细胞的增强则有助于促进肠道的愈合和恢复。ApoEVs 可以通过促进巨噬细胞产生转化生长因子 β（TGFβ），降低 IFN - γ⁺炎症性 T 细胞的数量，增加调节性 T 细胞（Tregs）的数量，从而减轻胃肠道的炎症反应，为 IBD 的治疗提供了新的思路。

糖尿病

糖尿病是一种常见的代谢性疾病，与免疫系统也有着密切的关系。ApoEVs 在糖尿病的治疗中展现出了一定的潜力。来自 MSCs 的 ApoEVs 可以通过恢复肝巨噬细胞的稳态，减少肝脏中巨噬细胞的积累。ApoEVs 表面的钙网蛋白（CRT）作为 “吃我” 信号，能够调节巨噬细胞的活性，促进 ApoEVs 的胞葬作用。通过这种方式，ApoEVs 可以改善 2 型糖尿病（T2D）的症状，如葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗，为糖尿病的治疗提供了新的方向。

ApoEVs 面临的挑战与未来展望

尽管 ApoEVs 在医学领域展现出了巨大的潜力，但目前仍面临着一些挑战。ApoEVs 存在多种亚型，如凋亡小体（ApoBDs）和凋亡 MVs，它们在大小、分子组成和免疫特性等方面存在显著差异，这使得标准化治疗应用变得困难。而且 ApoEVs 的免疫原性也可能引发不良反应，部分凋亡细胞可能含有促炎细胞因子或损伤相关分子模式（DAMPs），可能会激活免疫系统，导致自身免疫反应或炎症等并发症。此外，准确表征和分离 ApoEVs 也是一个难题，现有的分离技术得到的 ApoEVs 群体往往不纯，这会影响临床前研究的结果，增加评估其安全性和有效性的难度。

展望未来，ApoEVs 在医学领域有着广阔的前景。它有望在血管重塑、促进毛发生长、体内基因治疗等方面取得突破。通过将治疗药物封装在 ApoEVs 中，可以为视网膜动脉闭塞等复杂眼部疾病的治疗带来新的希望。而且 ApoEVs 在糖尿病和自身免疫性疾病的治疗中也有着巨大的潜力，随着研究的不断深入，ApoEVs 可能会引领医学领域进入一个更加精准、有效的治疗新时代。