慢性肾脏病（Chronic Kidney Disease, CKD）是一种全球性健康负担，其特征是肾脏结构和功能的进行性且不可逆损伤。肾脏纤维化是CKD的最终病理表现，与疾病进展密切相关。目前的治疗手段在减缓疾病进展方面效果有限。近年来，干细胞来源的外泌体作为一种新型的细胞外囊泡，因其在减少炎症、纤维化和促进组织再生方面的潜力而受到关注。

美国Wake Forest School of Medicine的Yuanyuan Zhang教授团队和上海交通大学的Qingfeng Li教授团队在本刊发表了题为“Exosome-mediated renal protection: Halting the progression of fibrosis”的综述文章。该文章综述了外泌体在肾脏纤维化治疗中的应用，特别是其在急性肾损伤和慢性肾脏病中的抗炎和抗纤维化作用，并讨论了提高外泌体治疗效果的未来策略。

1、肾脏纤维化的复杂性

肾脏纤维化是一个涉及炎症、细胞增殖、胶原蛋白和纤维连接蛋白沉积的复杂多因素过程，最终导致慢性肾脏病甚至终末期肾病（图1）。目前的治疗手段在减缓疾病进展方面效果有限。

图1 慢性肾脏病的发展过程

2、外泌体的生物发生和细胞间通讯

外泌体是纳米级细胞外囊泡，能够携带蛋白质、脂质和核酸等生物分子，并可被局部或远处的细胞摄取，从而在细胞间通信和药物递送中发挥重要作用（图2A）。其生物合成过程涉及内质网系统的建立、内腔泡的形成以及多泡体的释放（图2A）。外泌体的分泌和摄取过程相当复杂，受到Rab GTPases、SNARE蛋白和细胞骨架的精细调控（图2B）。一旦进入受体细胞，外泌体可能会与细胞膜融合、被降解，或者重新分泌到细胞外（图2C）。

图2外泌体的生物发生和细胞间通讯

3、外泌体在组织修复中的作用

外泌体作为无细胞治疗方法，避免了细胞治疗的副作用。间充质细胞来源的外泌体具有抗凋亡、抗炎、抗氧化、抗纤维化、抗肿瘤和促血管生成等作用。例如，骨髓间充质细胞来源的外泌体在急性肾脏损伤模型中通过促进肾小管细胞增殖、抑制凋亡和减少纤维化来保护肾脏。

4、外泌体治疗的局限性以及提高外泌体治疗活性的策略

尽管外泌体治疗前景广阔，但仍面临挑战，如高产量和合格外泌体生产的标准化技术需求、药理和临床前研究的必要性、外泌体的快速清除和短半衰期等问题，以及注射后外泌体的命运需要进一步研究。

提高外泌体治疗活性的策略包括增加产量和提高质量。预处理和工程化外泌体是主要策略。3D培养、低氧培养和细胞因子预处理等方法可以提高外泌体的产量和质量。

综上所述，外泌体作为一种新型的细胞外治疗手段，在肾脏纤维化的治疗中显示出巨大的潜力。尽管存在一些挑战，但通过优化外泌体的生产和预处理策略，可以提高其治疗效果。未来的研究需要进一步探索外泌体cargo，优化生产方法，并进行临床试验以验证其安全性和有效性。

文章来源

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304223004002

引用这篇文章：

Liu C, Li Q, Ma JX, Lu B, Criswell T, Zhang Y. Exosome-mediated renal protection: Halting the progression of fibrosis. Genes Dis. 2024;11(6):101117.