曾斌 梁宇杰 鄧志欽 蘇愛(ài)媛 段莉**

（1）深圳市第二人民醫(yī)院骨科，深圳 518035；2）廣西中醫(yī)藥大學(xué)深圳市第二人民醫(yī)院研究生院，南寧 530200；3）深圳市康寧醫(yī)院兒童青少年精神科，深圳 518020）

膝骨關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是一種發(fā)病率高且致殘率高的關(guān)節(jié)軟骨退行性疾病。目前，尚無(wú)有效的方法可終止或逆轉(zhuǎn)KOA病變進(jìn)展。尋找有效的KOA治療方法成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）是細(xì)胞主動(dòng)釋放的納米級(jí)膜囊泡。EVs既可發(fā)揮母體細(xì)胞的部分生物學(xué)功能，又可作為運(yùn)載工具遞送藥物。同時(shí)，EVs具有來(lái)源廣泛、細(xì)胞相容性好、容易跨越生物屏障等優(yōu)勢(shì)。因此，EVs在藥物遞送領(lǐng)域受到研究者的高度關(guān)注。近年來(lái)，工程化囊泡遞送藥物的研究工作為KOA治療提供新的策略。本文圍繞動(dòng)植物來(lái)源EVs及其工程化改造在KOA治療中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 KOA發(fā)病機(jī)制及傳統(tǒng)療法

1.1 KOA發(fā)病機(jī)制

KOA是骨關(guān)節(jié)炎中最常見(jiàn)的疾病類型［1］，中國(guó)癥狀性KOA的患病率約8.1%［2］。KOA發(fā)病率隨年齡增長(zhǎng)而增加，女性發(fā)病率高于男性，可能因?yàn)榕源萍に卦诎l(fā)病過(guò)程中起了重要作用，使用雌激素干預(yù)去卵巢絕經(jīng)后骨關(guān)節(jié)炎大鼠后，大鼠軟骨退變的程度得到明顯緩解［3］。在骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展過(guò)程中，表達(dá)上調(diào)的TNF-α、IL-6和IL-1β等炎性因子，通過(guò)刺激基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）和金屬蛋白酶（ADAMTS）的產(chǎn)生，促進(jìn)軟骨細(xì)胞凋亡和細(xì)胞外基質(zhì)降解，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的破壞。目前在對(duì)KOA相關(guān)信號(hào)通路的研究中，主要包括Wnt通路、Notch通路、NF-κB通路、PI3K/Akt/mTOR通路、OPG/RANK/RANKL通路［4］。這些通路通過(guò)各種分子在基因、轉(zhuǎn)錄、表觀遺傳學(xué)等不同水平影響骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)程。然而在目前研究中，大多數(shù)都聚焦于對(duì)軟骨細(xì)胞本身的研究，而活體內(nèi)的細(xì)胞無(wú)時(shí)無(wú)刻不受到周圍組織的影響。最近有研究將原子力顯微鏡及熒光顯微鏡技術(shù)結(jié)合來(lái)測(cè)量牛軟骨組織硬度的變化，并發(fā)現(xiàn)ADAMTS-4對(duì)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的破壞導(dǎo)致軟骨硬度、嵌入軟骨細(xì)胞的細(xì)胞膜和核膜硬度降低，該研究在揭示細(xì)胞外基質(zhì)與軟骨細(xì)胞力學(xué)關(guān)系的同時(shí)，也提供了新的思路和方法［5］?？傊壳瓣P(guān)于KOA發(fā)病機(jī)制的研究尚處在探索階段，進(jìn)一步研究關(guān)鍵通路和重要分子對(duì)于疾病的有效治療有著重大意義；同時(shí)在對(duì)發(fā)病機(jī)制更加整體和全面認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，才能為治療KOA提供更有效的方案。

1.2 KOA傳統(tǒng)療法

臨床上的KOA治療常采用運(yùn)動(dòng)療法、藥物治療、手術(shù)治療和關(guān)節(jié)置換術(shù)等［6］。其中運(yùn)動(dòng)療法可促進(jìn)血液循環(huán)改善炎癥，有助于增強(qiáng)關(guān)節(jié)本體感覺(jué)和關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，也可降低患者對(duì)疼痛的敏感性，不過(guò)對(duì)于力線異常的患者，采用運(yùn)動(dòng)療法會(huì)加重關(guān)節(jié)損害［7］。藥物治療主要包括外用或口服非甾體類藥物或注射糖皮質(zhì)激素、透明質(zhì)酸及富血小板血漿（platelet rich plasma，PRP）。非甾體類藥物的重復(fù)使用會(huì)增加不良事件發(fā)生的概率，過(guò)度使用糖皮質(zhì)激素也有加重軟骨損傷的潛在風(fēng)險(xiǎn)。注射PRP以及透明質(zhì)酸可在短期內(nèi)減輕癥狀并發(fā)揮作用，不過(guò)兩者也需要更多高質(zhì)量研究以證明其安全性以及具體的作用機(jī)制［8-9］。一項(xiàng)關(guān)于治療骨關(guān)節(jié)炎的系統(tǒng)性回顧表明，與透明質(zhì)酸相比，注射PRP的患者有望獲得更好的臨床療效［10］，但該療法也存在一些有待解決的問(wèn)題。首先，每次注射前的抽血會(huì)降低患者的依從性。其次，治療過(guò)程中使用的凝血酶可能會(huì)導(dǎo)致免疫反應(yīng)［11］。最后，部分患者在注射后癥狀反而加重，而其原因可能和PRP含有更多的白細(xì)胞有關(guān)［12］。

對(duì)于其他治療方式均無(wú)效且癥狀嚴(yán)重的患者，臨床上一般采用單髁或全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)以減輕患者癥狀，如關(guān)節(jié)的疼痛腫脹，提高患者活動(dòng)能力以及恢復(fù)部分的關(guān)節(jié)功能。然而，關(guān)節(jié)置換術(shù)可能導(dǎo)致并發(fā)癥，術(shù)后存在假體松動(dòng)以及感染等潛在風(fēng)險(xiǎn)，且假體壽命有限［13］。為盡量避免上述不良事件的發(fā)生，3D打印技術(shù)以及有限元分析已被用于輔助實(shí)施關(guān)節(jié)置換術(shù)。3D打印技術(shù)能夠根據(jù)患者膝關(guān)節(jié)的不同結(jié)構(gòu)個(gè)性化定制假體和手術(shù)模型，3D打印的導(dǎo)板或模板還可提高手術(shù)精度、降低手術(shù)難度及縮短手術(shù)時(shí)間［14］。然而目前關(guān)節(jié)置換的材料種類十分有限，前期建模也需耗費(fèi)一定時(shí)間，并不適用于急診患者；此外，3D打印技術(shù)尚未成熟，打印精度有限且難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)也是目前需要解決的問(wèn)題［15］。

間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cell，MSC）具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)和組織再生等功能，近年來(lái)有許多臨床試驗(yàn)正在調(diào)查干細(xì)胞治療骨關(guān)節(jié)炎疾病的安全性和有效性［16-18］。從現(xiàn)有的研究結(jié)果來(lái)看，干細(xì)胞療法顯示了積極的臨床結(jié)果，明顯改善了關(guān)節(jié)功能、疼痛程度和生活質(zhì)量，但干細(xì)胞療法具有一定成瘤風(fēng)險(xiǎn)，這一點(diǎn)也在一定程度上限制了其臨床應(yīng)用［19］。最近，干細(xì)胞的功效被研究者歸因于其旁分泌效應(yīng)，特別是來(lái)源于由干細(xì)胞分泌的外泌體［20］。外泌體相比干細(xì)胞療法不具備成瘤風(fēng)險(xiǎn)，且能發(fā)揮與之相當(dāng)?shù)寞熜?，故外泌體療法有著廣闊的應(yīng)用前景。此外，在以外泌體作為治療手段的大量臨床研究也正在進(jìn)行中，如使用外泌體治療腫瘤、帕金森病、新型冠狀病毒感染、慢性阻塞性肺病等疾?。?1］，相信在不久的將來(lái)，基于外泌體的治療方法能夠進(jìn)入臨床，應(yīng)用到對(duì)于更多疾病的治療當(dāng)中。

2 細(xì)胞外囊泡治療膝骨關(guān)節(jié)炎

KOA傳統(tǒng)治療中存在的一些尚未解決的問(wèn)題，推動(dòng)在科研中尋找更加安全有效的替代藥物及療法。EVs能在細(xì)胞間傳遞生物活性分子，并在骨關(guān)節(jié)炎的診治中發(fā)揮作用。目前EVs的給藥方式主要包括口服和局部注射，牛奶來(lái)源囊泡以及植物來(lái)源囊泡主要通過(guò)口服的方式給藥，此外絕大多數(shù)情況下則采用局部注射如關(guān)節(jié)腔注射的方式給藥。通過(guò)關(guān)節(jié)腔注射胞外囊泡后，胞外囊泡可通過(guò)調(diào)控在KOA中發(fā)揮關(guān)鍵作用的幾個(gè)信號(hào)通路以改善膝骨關(guān)節(jié)炎。例如，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源外泌體可通過(guò)抑制NF-κB通路減輕關(guān)節(jié)炎癥［22］，脂肪墊干細(xì)胞來(lái)源外泌體可通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR通路保護(hù)軟骨及減輕炎癥等［23］?？偠灾?，不同來(lái)源的EVs攜帶不同類型的核酸、蛋白質(zhì)及脂類物質(zhì)，能夠通過(guò)激活或抑制下游通路，發(fā)揮促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖及軟骨修復(fù)、減輕炎癥和保護(hù)軟骨等不同的功能。

相比傳統(tǒng)藥物，具有靶向性是胞外囊泡的優(yōu)勢(shì)之一，EVs能夠裝載核酸、蛋白質(zhì)等分子參與藥物遞送，提高治療的靶向性。EVs的靶向性來(lái)源于以下幾種情況：a. 同源靶向，如晶狀體上皮細(xì)胞來(lái)源的囊泡更易被晶狀體上皮細(xì)胞吸收［24］；b. 歸巢效應(yīng)，如間充質(zhì)干細(xì)胞及其來(lái)源的外泌體具有向炎癥部位趨化歸巢的能力［25］；c. 通過(guò)基因工程或者化學(xué)修飾等方法可以人為賦予EVs特定的靶向能力［26］。

由于治療KOA的傳統(tǒng)藥物主要用于減輕疼痛和控制炎癥癥狀，這些藥物治療是非治愈性的，相比傳統(tǒng)藥物，使用EVs進(jìn)行治療除了能夠緩解KOA的癥狀，還能夠促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)。此外，EVs免疫原性低，更容易穿過(guò)生物膜被機(jī)體吸收［27］。另外，雖然終末期KOA可以通過(guò)全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)行治療，但由于關(guān)節(jié)置換術(shù)增加了醫(yī)療成本，且關(guān)節(jié)置換術(shù)術(shù)后存在諸多并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，因此需要尋找替代的非手術(shù)方案來(lái)延遲或避免對(duì)患者實(shí)施關(guān)節(jié)置換術(shù)［28］。EVs的治療相比關(guān)節(jié)置換術(shù)能夠避免手術(shù)過(guò)程對(duì)患者造成的損傷以及術(shù)后可能出現(xiàn)的并發(fā)癥?；贓Vs的以上優(yōu)勢(shì)，對(duì)EVs治療KOA的進(jìn)一步研究有望解決傳統(tǒng)藥物治療及手術(shù)治療所面臨的問(wèn)題。

2.1 動(dòng)物細(xì)胞來(lái)源囊泡

間充質(zhì)干細(xì)胞具有分化潛能，被廣泛應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)。大量研究表明，不同類別的間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的囊泡能起到延緩關(guān)節(jié)炎的作用。例如，胚胎間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體可通過(guò)平衡細(xì)胞外基質(zhì)的合成與降解有效延緩KOA進(jìn)展［29］。人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源外泌體（hBMSCs-Exos）被證明能夠顯著降低軟骨細(xì)胞內(nèi)IL-1β、IL-6、NF-κB、MMP-13、SOX9等的表達(dá)水平［22］，但其具體機(jī)制還有待闡明。此外，hBMSCs-Exos還可抑制活性氧產(chǎn)生，減少軟骨細(xì)胞凋亡［30］。這些外泌體延緩骨關(guān)節(jié)炎的作用可能與其內(nèi)包含的物質(zhì)如蛋白質(zhì)、DNA、非編碼RNA（non-coding RNA，ncRNA）等有關(guān)。比如研究指出hBMSCs-Exos含有miRNA、circRNA、lncRNA等多種ncRNA。hBMSCs-Exos中豐富的miR136-5p能靶向ETS域轉(zhuǎn)錄因子（E74-like factor 3，ELF3）并下調(diào)其表達(dá)，從而抑制軟骨細(xì)胞的退變［31］；hBMSCs-Exos中的circRNA_0001236可通過(guò)靶向miR-3677-3p和性別決定基因盒9（gene sex-determining region Y-box 9，Sox9）來(lái)減輕關(guān)節(jié)炎癥［32］。此外，hBMSCs-Exos被證明含有豐富的lncRNA-MEG-3，而lncRNA-MEG-3被證明夠降低軟骨細(xì)胞衰老和凋亡［33］。除了單獨(dú)使用間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源外泌體進(jìn)行治療外，經(jīng)過(guò)工程化改造或者藥物預(yù)處理的間充質(zhì)干細(xì)胞能分泌具有特定功能的外泌體。姜黃素具有良好的抗炎殺菌作用，使用姜黃素預(yù)處理干細(xì)胞分泌的外泌體相比未處理的干細(xì)胞外泌體，對(duì)KOA有著更好的治療效果，此外，姜黃素的刺激還能提高細(xì)胞分泌外泌體的產(chǎn)量。在機(jī)制方面，姜黃素預(yù)處理的干細(xì)胞來(lái)源外泌體通過(guò)調(diào)節(jié)miR-124/NF-κB和miR-143/ROCK1/TLR9信號(hào)通路改善骨關(guān)節(jié)炎癥狀［34］。

除了間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源外，其他細(xì)胞來(lái)源如成纖維滑膜細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、血細(xì)胞來(lái)源的囊泡也可用于骨關(guān)節(jié)炎治療當(dāng)中。成纖維滑膜細(xì)胞來(lái)源外泌體中的lncRNA H19能促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖和遷移，抑制細(xì)胞外基質(zhì)的降解［35］。另外，軟骨細(xì)胞來(lái)源的外泌體還能夠促進(jìn)軟骨發(fā)育成穩(wěn)定的軟骨表型。由于軟骨細(xì)胞是膝關(guān)節(jié)主要的細(xì)胞類型之一，軟骨細(xì)胞分泌的外泌體在骨關(guān)節(jié)炎中發(fā)揮著重要作用，且軟骨細(xì)胞外泌體的相關(guān)研究較少，其促軟骨發(fā)育的具體機(jī)制有待更多進(jìn)一步的研究［36］?？鼓缓“逖獫{制劑可用于KOA治療當(dāng)中，而該制劑中也存在著大量的EVs，與全血制品相比，從血液中提取的EVs能夠顯著減少軟骨細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子的釋放［37］。

相比于從人類各種組織細(xì)胞來(lái)源EVs的研究，對(duì)于其他動(dòng)物來(lái)源以及細(xì)菌來(lái)源囊泡的功能以及應(yīng)用還有待進(jìn)一步發(fā)掘。最近，研究者發(fā)現(xiàn)牛奶中存在大量外泌體（圖1）。由于牛奶來(lái)源外泌體成本低、產(chǎn)量大，且有研究表明牛奶來(lái)源外泌體在人體內(nèi)的穩(wěn)定性相比其他細(xì)胞來(lái)源的外泌體更佳，對(duì)牛奶來(lái)源外泌體的批量提取可能有助于快速獲得大量外泌體，促進(jìn)外泌體的產(chǎn)業(yè)化［38］。另外，細(xì)菌來(lái)源囊泡由于其易于基因改造的特性被應(yīng)用于針對(duì)新冠進(jìn)行治療的疫苗遞送平臺(tái)［39］，相信在不久的將來(lái)，基于細(xì)菌來(lái)源囊泡的疫苗遞送平臺(tái)能夠用于各種疾病的治療性研究當(dāng)中（圖1）。

Fig. 1 Extracellular vesicles from different species圖1 不同來(lái)源細(xì)胞外囊泡示意圖

正常狀態(tài)下外泌體攜帶的物質(zhì)與病理狀態(tài)下存在顯著差異，故EVs還有望作為KOA的診斷標(biāo)志物。炎癥狀態(tài)下的軟骨細(xì)胞中的外泌體樣囊泡能夠增強(qiáng)巨噬細(xì)胞分泌IL-1β以及加重骨關(guān)節(jié)和滑膜的炎癥［40］，有研究表明KOA患者滑液中提取的外泌體，與正常人滑液來(lái)源外泌體相比，外泌體中差異表達(dá)的mRNA有52種，lncRNA有196種，circRNA有98種［41］。通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)液、軟骨細(xì)胞等來(lái)源外泌體內(nèi)容物的分析檢測(cè)，能夠有助于闡明KOA的發(fā)病機(jī)制，并可能為其診斷和治療確定更有效的靶點(diǎn)。

2.2 植物來(lái)源囊泡

許多中藥和其他植物都有著良好的抗炎性能，植物來(lái)源的囊泡也具有減輕炎癥、抑制腫瘤、治療疾病的作用（圖1）。植物來(lái)源囊泡目前主要應(yīng)用于新型冠狀病毒感染、炎性腸病、抗腫瘤等領(lǐng)域。研究表明，苦瓜來(lái)源的細(xì)胞外囊泡負(fù)載5-氟尿嘧啶能夠增強(qiáng)其對(duì)于口腔鱗狀細(xì)胞癌的療效并降低了其耐藥性［42］。另外，葡萄柚、大蒜、檸檬等植物來(lái)源的囊泡被證明具有一定的抗癌活性［43-45］，表明植物囊泡在癌癥治療方面具有良好的前景。有團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種巖藻糖基/聚賴氨酸功能化的生姜來(lái)源脂質(zhì)載體（LBL-GDLVs），發(fā)現(xiàn)負(fù)載阿霉素（Dox）的生姜脂質(zhì)體（LBL-GDLVs/Dox）對(duì)腫瘤生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，且比單獨(dú)使用阿霉素療效更佳［46］。最近，胡蘿卜來(lái)源的囊泡也被證明對(duì)心肌成肌細(xì)胞和神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞有一定的抗氧化以及抗凋亡作用［47］。此外，人參來(lái)源的囊泡被證可通過(guò)調(diào)控巨噬細(xì)胞極化抑制黑色素瘤生長(zhǎng)［48］。

最近研究表明，生姜的納米囊泡中提取脂類能夠自組裝成為脂質(zhì)體，姜脂納米粒能夠有效靶向結(jié)腸部位，使用該植物脂質(zhì)體裝載siRNA能夠靶向結(jié)腸部位并發(fā)揮顯著抗炎作用［49］。有研究發(fā)現(xiàn)生姜來(lái)源囊泡具有良好的載藥能力，且在15~60 g/L濃度范圍內(nèi)可被小腸吸收。具體來(lái)說(shuō)，生姜來(lái)源囊泡被小腸吸收的趨勢(shì)從高到低依次為十二指腸、空腸以及回腸［50］，這些數(shù)據(jù)可能有助于未來(lái)將生姜來(lái)源囊泡作為藥物遞送系統(tǒng)應(yīng)用于對(duì)腸道疾病的研究。葡萄柚中分離出的植物EVs能增加細(xì)胞活力和細(xì)胞遷移，減少細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生并促進(jìn)傷口愈合［51］。此外，草莓中分離出的類似外泌體的囊泡還具有預(yù)防氧化應(yīng)激的作用［52］。以上研究表明了植物來(lái)源囊泡在各種疾病當(dāng)中的治療作用以及應(yīng)用前景，許多植物囊泡的抗炎抗氧化特性也提示了其可能在延緩KOA、減輕關(guān)節(jié)炎癥方面具有一定潛力。

3 EVs作為藥物載體治療KOA

3.1 藥物裝載及囊泡工程化

EVs裝載藥物主要有3種方式（圖2）：a. 通過(guò)基因工程的方法，將質(zhì)粒轉(zhuǎn)染進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞分泌大量表達(dá)特定蛋白質(zhì)或miRNA、cricRNA等物質(zhì)的囊泡；b. 將藥物與分泌囊泡的細(xì)胞一起培養(yǎng)，然后分離出含藥物的囊泡，比如，有研究使用姜黃素處理后的間充質(zhì)干細(xì)胞能夠分泌含有姜黃素的外泌體［53］；c. 通過(guò)電穿孔法在EVs內(nèi)裝載miRNA、siRNA等藥物分子。此外，采用一些方法改造囊泡可增強(qiáng)其靶向特定組織的能力，常用方法主要包括基因工程、化學(xué)修飾以及膜融合3種方法（圖3）。

Fig. 2 Drug delivery method using extracellular vesicles as drug delivery system圖2 EVs載藥方法總結(jié)

Fig. 3 Preparation of engineered extracellular vesicles圖3 工程化囊泡改造方法總結(jié)圖

3.2 EVs作為藥物載體

部分中藥成分在體內(nèi)易被清除，利用率低，而EVs作為藥物載體具有良好的跨越生物屏障的性能，EVs負(fù)載中藥提取的分子可提高藥物的利用率，應(yīng)用于各種疾病的治療。外泌體裝載姜黃素被用于治療腦卒中以及膠質(zhì)瘤等疾?。?3-54］，外泌體遞送雷公紅藤素也被用于抗腫瘤方面的研究當(dāng)中［55］。目前外泌體遞送中藥小分子藥物用于治療骨關(guān)節(jié)炎的相關(guān)研究較少，具有一定的研究?jī)r(jià)值。

有研究表明，miRNA-140在關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中特異表達(dá)，其能夠通過(guò)抑制ADAMTS-5和MMP-13在軟骨發(fā)育和軟骨基質(zhì)代謝平衡中發(fā)揮關(guān)鍵作用［56-57］。然而，miRNA類藥物通過(guò)致密的非血管性軟骨細(xì)胞外基質(zhì)傳遞到軟骨細(xì)胞仍是骨關(guān)節(jié)炎分子治療的主要挑戰(zhàn)，這一因素很大程度上影響了藥物的遞送效率與治療效果。對(duì)于miRNA、lncRNA、cricRNA等非編碼RNA，可通過(guò)轉(zhuǎn)染的方式負(fù)載到囊泡內(nèi)（圖2）。如有研究者指出通過(guò)轉(zhuǎn)染的方法，能夠使人滑膜間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的外泌體負(fù)載大量的miR-140-5p。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，在使用負(fù)載miR-140-5p的外泌體干預(yù)后，大鼠關(guān)節(jié)炎癥狀顯著減輕［58］。另外，Liang等［59］通過(guò)將軟骨細(xì)胞親和肽（CAP）通過(guò)基因工程的方法展示在外泌體表面，獲得了有效負(fù)載miRNA-140的工程化外泌體，使用工程化外泌體遞送miRNA-140能夠靶向軟骨細(xì)胞治療骨關(guān)節(jié)炎，經(jīng)外泌體靶向治療后的KOA大鼠關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)上和正常軟骨相似。關(guān)節(jié)腔注射滑液來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞（SF-MSCs）是治療KOA軟骨退行性變的治療方法之一，但精準(zhǔn)控制關(guān)節(jié)內(nèi)移植的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向的軟骨分化仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。核蛋白原（KGN）是一種小分子，在體外和體內(nèi)均可誘導(dǎo)干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化，然而KGN水溶性低的特點(diǎn)限制了其臨床應(yīng)用。Xu等［60］將干細(xì)胞親和肽（E7）與外泌體表面蛋白融合，產(chǎn)生具有靶向能力的外泌體（E7-Exos）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，靶向肽修飾外泌體遞送的KGN能夠更高效進(jìn)入干細(xì)胞并誘導(dǎo)更高程度的軟骨分化，通過(guò)關(guān)節(jié)腔注射將SF-MSCs與E7-Exo/KGN聯(lián)合給藥也取得了更加顯著的療效。

盡管外泌體能夠負(fù)載絕大多數(shù)小分子藥物，但由于外泌體直徑在50~200 nm之間，故對(duì)于一些體積較大的分子（如質(zhì)粒）還不能實(shí)現(xiàn)高效率的遞送。不過(guò)最近這一問(wèn)題也得到了解決，將外泌體和脂質(zhì)體混合制成的納米顆粒，能夠有效包裹較大的質(zhì)粒（圖3）；相比脂質(zhì)體而言，雜交納米顆?？杀桓杉?xì)胞內(nèi)吞并表達(dá)其所運(yùn)載基因，而單獨(dú)使用脂質(zhì)體遞送則未能將質(zhì)粒成功遞送到細(xì)胞內(nèi)，這項(xiàng)研究體現(xiàn)了外泌體和脂質(zhì)體融合的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)［61］。Liang等［62］通過(guò)軟骨細(xì)胞親和肽（CAP）修飾的外泌體與脂質(zhì)體融合得到雜交工程化外泌體。相比外泌體，該雜交外泌體具有更大的尺寸和更高的穩(wěn)定性。工程化雜交外泌體能夠有效地負(fù)載定向敲除MMP-13的CRISPR/Cas9表達(dá)質(zhì)粒。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，CAP修飾的外泌體能夠有效進(jìn)入軟骨基質(zhì)的深層區(qū)域，并將質(zhì)粒遞送到軟骨細(xì)胞實(shí)現(xiàn)對(duì)MMP13的敲除，顯著減少軟骨細(xì)胞中MMP-13的表達(dá)，明顯減少軟骨中細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的降解?；谒哂兄谲浌切迯?fù)的現(xiàn)象，Tao等［63］使用褪黑素誘導(dǎo)的細(xì)胞睡眠，然后檢測(cè)到circRNA3503含量顯著增加。據(jù)此，該團(tuán)隊(duì)制備了負(fù)載circRNA3503的EVs（circRNA3503-OE-SEV），并使用PLEL（PDLLA-PEG-PDLLA）作為EVs的載體對(duì)KOA大鼠進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果表明PLEL@circRNA3503-OE SEV復(fù)合物能夠高效地預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展，減輕炎癥誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡及細(xì)胞外基質(zhì)合成和降解之間的失衡。

4 結(jié)語(yǔ)

EVs本身攜帶核酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，可將所攜帶物質(zhì)傳遞給靶細(xì)胞。此外，利用EVs本身具有的靶向能力或者工程化囊泡遞送藥物，能夠提高藥物在體內(nèi)的利用率，目前使用EVs遞送cricRNA、lncRNA被廣泛用于治療KOA的研究當(dāng)中。但目前還缺乏能夠有效根治骨關(guān)節(jié)炎的藥物或療法，一方面，需要對(duì)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行更加深入的研究，另一方面需要不斷嘗試開(kāi)發(fā)新的治療方法。EVs可作為良好的藥物載體，使用囊泡負(fù)載中藥分子可以提高療效，彌補(bǔ)部分中藥分子在人體內(nèi)利用度不高的不足，但要實(shí)現(xiàn)EVs快速、高效、高純度分離純化仍具有挑戰(zhàn)性［64］?？偟膩?lái)說(shuō)，EVs在作為藥物載體和協(xié)助診斷方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，相信在找到EVs高純度、大規(guī)模的制備方法之后，EVs的應(yīng)用能夠給KOA的治療提供更大的幫助。