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Autoimmunity Reviews | 机遇与挑战——外泌体作为自身免疫病的生物标记和药物载体

 

外泌体(exosomes)是由细胞分泌的具有纳米尺寸的细胞外囊泡,其内部包裹了多种蛋白、mRNAs和miRNAs等物质,通过循环系统到达细胞和组织发挥远程调控作用。自身免疫性疾病(autoimmune diseases, ADs)是一组由免疫系统紊乱导致免疫复合物形成和沉积的慢性炎症性疾病,越来越多的证据表明,外泌体在多种ADs的病理机制中发挥关键作用。外泌体主要通过影响细胞间通讯和免疫细胞的功能来参与ADs的发病机制,其自身水平和核酸的表达情况可以反映疾病的进展程度,是ADs的良好生物标志物。此外,外泌体具有生物相容性和稳定性,具有作为药物载体的潜力。

近日,安徽医科大学潘海峰教授团队在自身免疫病研究领域一区Top期刊Autoimmunity Reviews(IF= 17.39)在线发表了题为“Exosomes as biomarkers and therapeutic delivery for autoimmune diseases: Opportunities and challenges”的论文( 2022 Dec 21;103260)。该论文结合最近的研究进展,系统阐述了外泌体在类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA),系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE),1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus, T1DM),干燥综合征(Sjogren's syndrome, SS),多发性硬化症(multiple sclerosis, MS),炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)等ADs中发挥的免疫调控作用,并展望了外泌体作为生物标志物和新型无细胞疗法治疗ADs的潜力。

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自身免疫性疾病(ADs)是一组由免疫系统攻击自身器官或组织,导致免疫复合物形成和沉积的慢性炎症性结缔组织疾病,其病因和发病机制尚不明确,目前认为与遗传易感性、环境因素和免疫失调有关。外泌体是由脂质、蛋白质和核酸组成的球形脂质双分子层囊泡,通过囊泡转运系统传递信号分子调控靶细胞的功能和形态,从而参与细胞凋亡或增殖、细胞因子产生等多种生物学过程。近年来,大量研究表明外泌体主要通过调节靶细胞的功能来介导细胞间的通讯,促进ADs的发生发展。相反,得益于外泌体特殊的生物学特性,例如膜结合能力强,稳定性好,避免免疫排斥反应等,它还可以用作ADs的生物标志物和药物递送载体,在ADs的诊断和治疗中具有一定的应用价值。

该文指出,外泌体与ADs的疾病进展相关,并在介导免疫应答和不同免疫细胞群与靶细胞之间的细胞间通讯中发挥重要作用,提示外泌体不仅可以作为评价ADs的候选生物标志物,同时也具有作为治疗靶点或新型药物传递载体的潜力。然而,目前仍存在一些问题需要解决。首先,尽管外泌体具有多种生物学功能,但改进外泌体的提取和纯化技术一直是一个挑战。其次,关于外泌体作为ADs生物标志的证据仍然有限,且多数为小样本研究,需要进一步基于大样本人群的研究来证实前期结果。此外,由于外泌体在ADs发病中的分子机制尚不完全清楚,因此外泌体在ADs临床治疗中的应用探索受到一定限制。鉴于外泌体在细胞通讯和免疫调节中发挥的重要作用,更好地了解外泌体在ADs中的细胞和分子基础,将有助于外泌体作为新型无细胞疗法在ADs治疗中的实际应用。

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Graphic introduction

 

安徽医科大学公共卫生学院流统系2021级硕士研究生方杨、倪婧副教授和合肥市第二人民医院内分泌科汪运生博士为本文的共同第一作者;安徽医科大学公共卫生学院副院长潘海峰教授、王鹏副教授为共同通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金(82273710)、安徽省自然科学基金优青项目(2108085Y26)等资助。

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外泌体在免疫调节中发挥的作用

 

参考文献:

Exosomes as biomarkers and therapeutic delivery for autoimmune diseases: Opportunities and challenges. Autoimmun Rev 2022; doi: 10.1016/j.autrev.2022.103260

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