综述干细胞源外泌体在治疗心肌梗死中的作用机制研究进展李玲综述，石蓓审校［摘要］干细胞移植为心肌梗死后受损心肌的修复带来曙光，然而移植的干细胞群在缺血缺氧环境中的存活率、有效性及相关作用机制仍备受争议。
近年来，干细胞旁分泌效应对心肌细胞的保护作用逐渐受到重视。
外泌体作为干细胞旁分泌效应的典型代表，是在不同应激反应中所产生的直径介于30 100nm 的膜状小体，富含大量与其母体干细胞相关的miＲNA ，mＲNA 及蛋白质，作为一种新型替代疗法在治疗心血管疾病中具备巨大潜力。
不同干细胞来源的外泌体可通过促进受体细胞存活、增殖及血管生成等多种方式改善心梗后心脏功能。
文中主要针对不同干细胞来源的外泌体在心肌梗死后通过促进心肌细胞存活、增殖及新生血管形成；抑制炎症反应及心脏纤维化等方式修复受损心肌的潜在机制进行综述。
［关键词］外泌体；干细胞移植；心肌梗死；microＲNA ［中图分类号］Ｒ542．2［文献标志码］A［文章编号］1008-8199（2016）09-0987-06［DOI ］10．16571/j．cnki．1008-8199．2016．09．021基金项目：国家自然科学基金（81560041）作者单位：563003遵义，遵义医学院附属医院心血管内科［李玲（医学硕士研究生）、石蓓］通讯作者：石蓓，E －mail ：shibei2147@163．com Advances in Ｒesearch on Stem cell-derived exosomes in Ischemic heart diseaseLI Ling reviewing ，SHI Bei checking（Deparment of Cardiology ，the First Affiliated Hospital ，Zunyi Medical College ，Zunyi 563003，Guizhou ，China ）［Abstract ］Stem cell therapy provides immense hope for restoring the impaired cardiomyocytes．However ，it has been debated on the effectiveness ，mechanisms ，and survival of the donated cell population in the ischemic myocardial milieu．Protective paracrine effect of stem cells on cardiomyocytes gradually arose great attentions．Exosomes ，as typical representative of paracrine effect of stem cells ，are 30－100nm in size and tiny microvesicles released by cells in response to different physiological states ，and enriched in pro-teins ，messenger ＲNAs ，and miＲs characteristic of parental stem cells ，represent great potential for treating cardiovascular diseases．Ｒecent studies show that exosomes from different kinds of stem cells can effectively promote cardiac function by means of promoting the donated cell survival ，proliferation and angiogenesis in the ischemia heart．The aim of this review is to summarize current research ef-forts on exosomes from different kinds of stem cells ，including their potential mechanism to develop a potentially viable therapy for the treatment of impaired cardiomyocytes via promoting cardiomyocytes survival ，proliferation and angiogenesis ；inhibiting inflammatory re-sponse and cardiac fibrosis after myocardial infarction．［Key words ］Exosomes ；Stem cell tansplantion ；Myocardial infarction ；microＲNA0引言冠状动脉疾病是最常见的心血管病症，其中，心肌梗死的发病率和死亡率位居全球首位。
目前，干细胞移植治疗心肌梗死被认为是修复受损心肌，促进心肌细胞再生最具前景的方法［1］。
胚胎干细胞、诱导多能干细胞、骨髓源干细胞/祖细胞（如间充质干细胞、内皮祖细胞、单个核细胞、CD34+细胞、CD133+细胞）和心脏干细胞等均具备向心脏系细胞分化的潜能。
其中，c-kit +心脏干细胞（cardiac stem cells ，CSCs ）因其具有与心脏细胞相似的遗传背景；致瘤、致畸和致心律失常率较低等优点，成为目前公认的用于心脏再生治疗较理想的干细胞，其移植疗效也在SCIPIO试验中得到进一步证实［2］。
然而，van Berlo等［3］通过重组示踪的方法发现内源性c-kit+CSCs对新的心肌细胞形成的直接贡献有限，并认为体外移植的CSCs可能通过多种间接机制发挥心脏保护作用。
Tang等［4］研究发现外源性CSCs 主要通过旁分泌途径动员内源性CSCs增殖、分化从而对心功能进行修复。
此外，有研究显示外源性CSCs可通过旁分泌HGF、IGF-1、VEGF、β-FGF、SDF-1等细胞因子以募集固有CSCs并促进其迁移、生存、增殖、分化，发挥促进血管新生和抗凋亡的作用，从而改善心脏功能［5］。
Lai等［6］通过分子体积、电镜观察、超速离心、质谱分析以及生化研究等方法，从干细胞培养液中提取出直径在55 65nm的物质，即外泌体，并证实干细胞源性外泌体能够有效减少小鼠急性心肌梗死后梗死面积。
这一研究结果迅速将干细胞研究者的目光转移到了外泌体上，并发现外泌体可通过向受体细胞传递细胞特异性遗传信息，抑制损伤细胞凋亡，促进细胞增殖和血管再生，进一步促进组织的自身修复。
目前，外泌体已逐渐成为包括细胞旁分泌效应在内的促进细胞自我修复反应的重要分子调控机制。
1外泌体的生物学特性1．1外泌体的起源外泌体是细胞在不同应激状态下所释放出的直径介于30 100nm的膜状小体。
起初被认为是细胞排泄产物的主要运输工具。
然而，最新研究发现外泌体在调控细胞间信号传递等多种生物学过程中扮演重要角色。
外泌体来源广泛，可从T-淋巴细胞、肥大细胞、树突状细胞、肿瘤细胞及血液、尿液/前列腺液、精液中分离提取［7－10］。
此外，有研究报道不同类型的干细胞亦可分泌外泌体，且干细胞源外泌体具备与母体干细胞相似的生物学功能［11－13］。
不同细胞来源的外泌体形成过程基本相似。
首先，细胞质膜在外界刺激下发生内陷形成早期核内体，随后早期核内体与溶酶体融合使部分细胞内容物进入早期核内体内部，形成腔内小囊泡。
此时的早期核内体便转变成晚期核内体，也称多囊泡体。
接着晚期核内体与细胞膜融合，将其单层膜中包裹的大量小囊泡分泌到细胞外，即形成外泌体［14－15］。
1．2外泌体的基本特征外泌体质膜及外泌体内含有多种与其生物学功能密切相关的蛋白质，部分为富含特征性的标志蛋白，可据此进行鉴定、分离以及纯化。
目前认识较多的蛋白包括：转膜蛋白和融合蛋白（Ｒab GTPases、flotillin、膜联蛋白）、细胞内源性蛋白（Alix、TSG101）、整合素和4次跨膜蛋白（CD9、CD63、CD81、CD82）、热休克蛋白（HSP70、HSP90）、脂质相关蛋白（flotillin）和磷脂酶以及与外泌体来源相关的细胞特异性蛋白［16］。
此外，多种细胞信号蛋白如β-catenin，Wnt5，Notch配体，肿瘤坏死因子-α，肿瘤生长因子-β也在外泌体中进行传递。
而在一些情况下，外泌体也能运载主要组织相容性复合体Ⅰ、Ⅱ参与免疫调节过程。
许多与细胞骨架形成及新陈代谢相关蛋白也逐渐在外泌体中发现［17］。
此外，外泌体中含有多种与其生物学来源相关的脂质分子，如溶血磷脂酸［18］；也含有大量胆固醇、甘油酰磷脂及鞘脂类神经酰胺，参与调节细胞信号转导等多种生物学功能［19］。
1．3外泌体生物学功能1．3．1介导细胞间信号转导外泌体内富含大量细胞特异性mＲNA及miＲNA。
其中，miＲNA是近年来发现的一组内源性高度保守的小分子非编码单链，通过介导基因表达和蛋白质翻译过程参与调控多种生物学进程。
承载大量miＲNA的外泌体也因此成为调控细胞间信息交流的重载体。
有文献报道外泌体内miＲNA的含量远高于其母体干细胞，并且不同细胞来源的外泌体会出现某种特定miＲNA聚集现象［20］。
研究报道，外泌体作用于受体细胞后通过特异性受体与受体细胞膜绑定，受体细胞即可通过胞饮方式溶解外泌体囊泡膜使其特异性miＲNA、蛋白释放至细胞质。
此外，受体细胞也可通过其独特的内吞作用将外泌体内化［21］。
随后，外泌体通过转移miＲNA、mＲNA及蛋白质调节局部和整体细胞间的信息交流，进而诱导受体细胞发生相应的生理改变。
1．3．2免疫调节作用目前，外泌体在免疫反应中的作用逐渐受到重视。
参与免疫应答的多种组分均可产生外泌体，并介导如抗原表达和适应性免疫反应等多种生物进程。
研究报道B淋巴细胞来源的外泌体富含主要组织相容性复合体Ⅱ分子，并将其传递给T淋巴细胞［22］。
随后研究发现树突状细胞来源的外泌体承载有主要组织相容性复合体Ⅰ，并在抗原呈递及随后的免疫反应中发挥重要作用［23］。
此外，压力及感染状态下的树突状细胞可通过释放外泌体传递促炎因子及免疫抑制信号［24］。
有研究报道肿瘤源性外泌体免疫移植的特性是导致恶性细胞扩散的主要原因，然而，其免疫操纵性即将成为肿瘤治疗的新靶点［25］。
2干细胞源外泌体及其特性尽管目前外泌体来源广泛，但干细胞源外泌体作为干细胞非细胞疗法的新型理念在治疗心肌梗死中具备独特地位。