弥散性血管内凝血(DIC)是一种以全身性血管内凝血系统激活为特征的获得性综合征,起病急、进展快、死亡率高。目前的抗凝治疗存在出血风险,因此迫切需要新的治疗方法。近日,吉林大学白求恩第三医院科学研究中心姜金兰教授团队在International Journal of Nanomedicine杂志上发表题为“Prospective Application of Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes in the Treatment of Disseminated Intravascular Coagulation”的论文(),探讨了间充质干细胞外泌体(MSCs-Exos)在DIC治疗中的潜在应用,从中性粒细胞胞外陷阱(NETs)、单核巨噬系统、Nrf2/NF-κB信号通路抗炎和溶解血栓四个角度为DIC的治疗提供新思路。第一作者博士生王成燃、本科生赵晓清,通讯作者姚华、姜金兰教授。
DIC是一种由各种原因引起的,以全身性血管内凝血系统激活为特征的获得性综合征,起病急、进展快、患者死亡率高,属于临床危重综合征之一。国际血栓与止血协会诊治指南推荐肝素/低分子肝素等进行抗凝治疗,但其大多具有潜在的出血风险,因此临床迫切需要安全性高的有效治疗方法。MSCs-Exos具有抗炎、组织修复等特性,在不同病理生理条件下更加稳定,有望用于治疗DIC。DIC发病机制复杂,文章从NETs、单核巨噬系统、Nrf2/NF-κB信号通路抗炎和溶解血栓四个角度讲述MSCs-Exos治疗DIC的可能机制,为DIC的治疗提供新思路。文章首先介绍了DIC的发病机制及现有的治疗方法,总结了现有治疗方法的机制及副作用,并总述了MSCs-Exos的基本特性和治疗潜力。随后,文章分别从四个方面论述了MSCs-Exos治疗DIC的潜在机制。(1)NETs是由解聚的染色质与组蛋白、高迁移率族蛋白B1及中性粒细胞弹性蛋白酶等颗粒蛋白组成的细胞外结构,在DIC的发病机制中起重要作用。NETs通过与内皮细胞相互作用释放组织因子(TF)、与血小板上的Toll样受体4相互作用、促进纤维蛋白沉积等方式诱发DIC(图1)。文章论述了MSCs-Exos能够抑制NETs的形成,减少NETs诱导的内皮细胞损伤和血栓形成。图2 MSCs-Exos调节M1/M2巨噬细胞极化平衡缓解炎症因子风暴(2)巨噬细胞在DIC的发生与治疗中具有重要作用。M1型巨噬细胞可分泌促炎细胞因子,而M2型巨噬细胞通过分泌抗炎细胞因子发挥保护作用。MSCs-Exos能够通过携带特定的miRNA或蛋白质,促进巨噬细胞从M1型向M2型极化,从而减轻炎症反应,影响凝血功能,进而缓解DIC(图2)。图3 MSCs-Exos激活Nrf2通路、抑制NF-κB通路抗炎机制(3)DIC是一种由炎症全身扩散引发的凝血与抗凝失衡综合征,其发病机制涉及炎症与凝血系统的双向作用。炎症通过激活NF-κB等关键因子促进凝血因子表达,加剧凝血反应,而凝血过程又进一步放大炎症。Nrf2作为抗氧化和抗炎的关键转录因子,通过抑制NF-κB通路发挥抗炎作用,并调节巨噬细胞的极化平衡。MSC-Exos能够增强Nrf2表达,抑制NF-κB激活,从而减轻炎症反应,调节M1/M2巨噬细胞平衡,显示出治疗DIC的潜力。(4)MSCs-Exos可通过携带特定的miRNA或蛋白质,抑制纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)的表达,辅助组织型纤溶酶原激活剂(tPA)发挥溶栓作用。同时,MSC-Exos的抗凝血和溶栓作用主要源于其减轻炎症反应的能力,然而,这种作用的机制尚不清楚。最后,文章讨论了MSCs-Exos在DIC治疗应用中面临的挑战,包括DIC发病机制的复杂性、外泌体的提取和纯化技术复杂、临产品异质性、体内快速清除和长期储存不稳定等问题,未来需要进一步研究MSCs-Exos的作用机制,优化其制备和应用策略,以充分发挥其在DIC治疗中的潜力。文章对MSC-Exos治疗DIC的潜力做了全面的综述,强调了其中的四个作用机制。尽管面临诸多挑战,但随着技术的进步和研究的深入,MSC-Exos有望成为DIC治疗的新策略,为DIC的治疗提供新的靶点和治疗手段。Prospective Application of Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes in the Treatment of Disseminated Intravascular Coagulation. Int J Nanomedicine. 2024 Nov 16;19:11957-11971. doi: 10.2147/IJN.S467158外泌体资讯网 Int J Nanomedicine|吉林大学/姜金兰教授团队:间充质干细胞来源的外泌体在弥散性血管内凝血治疗中的前瞻性应用