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撰文: 海軍軍醫大學 鵪鶉
本文審核專家:江蘇大學附屬醫院 李晶教授
引言
日前,《Journal of Ophthalmology》雜志最新發表綜述,選取了175篇文獻總結了當前關于間充質干細胞外泌體治療嚴重干眼癥的相關分子和細胞機制。間充質干細胞外泌體通過免疫抑制、防止細胞凋亡、恢復淚腺功能等多種機制共同作用成為治療干眼癥有前途的新方案。目前,在臨床上,多個研究團隊正在探討干細胞外泌體滴眼液,每天滴4滴,用來治療干眼癥。
你是否常常感到眼睛干澀、灼熱,甚至視物模糊?
這可能不僅僅是疲勞,而是一種名為干眼癥(DED)的慢性炎癥性疾病在作祟。
全球約5%-50%的人群受其困擾,長時間使用電子設備、佩戴隱形眼鏡、干燥環境等因素更是讓發病率逐年攀升。
傳統療法如人工淚液和抗炎藥物雖能緩解癥狀,卻無法根治炎癥或修復受損組織。
日前,《Journal of Ophthalmology》雜志最新發表綜述,間充質干細胞外泌體通過免疫抑制、防止細胞凋亡、恢復淚腺功能等多種機制共同作用成為治療干眼癥有前途的療法。
干眼癥:眼表炎癥的惡性循環—— 越干越炎,越炎越干
干眼癥是一種炎癥性眼病,表現為眼睛表面的水分或潤滑不足【1】,其患病率在5%至50%之間,受地理區域影響,亞洲人群患病率高于北美【2】。
干眼癥可發生于任何年齡段,但老年人患病率較高,女性在高年齡段的患病率顯著高于男性,在患有自身免疫性疾病的人群中更為常見,長期佩戴隱形眼鏡或在低濕度環境中工作的人群患病風險較高。重度干眼癥癥狀顯著且持續,嚴重影響生活質量,可能導致視力問題和眼表損傷。
干眼癥的本質是眼表炎癥的惡性循環【3,4】:淚液分泌不足或蒸發過快導致角膜損傷,釋放的損傷信號(如DAMPs)激活免疫細胞(如巨噬細胞、T細胞),進而引發炎癥因子(IL-1β、TNF-α、IL-17等)的“風暴”。這些因子不僅加劇眼表損傷,還抑制淚腺功能,形成“越干越炎,越炎越干”的死結。
傳統治療方法如使用淚液補充和潤滑滴眼液能緩解干眼病癥狀【5】,促進眼表愈合,但卻治標不治本;激素類藥物雖能抑制炎癥,但長期使用可能誘發青光眼、白內障等副作用,且無法促進組織再生【6,7】。
175篇論文總結:間充質干細胞外泌體治療嚴重干眼癥的機制
間充質干細胞外泌體(MSC-Exos)包含多種生物活性分子,包括蛋白質(生長因子、免疫調節物質、細胞因子和趨化因子)、脂質和核酸(如信使 RNA 和 microRNA),這些分子會影響受損和發炎組織中實質細胞和免疫細胞的活力、生長、特性和功能 【8】。
最近的實驗研究表明,MSC-Exos在治療嚴重炎癥性眼病方面具有有益作用,表明其在臨床環境中具有治療用途的潛力。
《Journal of Ophthalmology》雜志最新發表名為《Mesenchymal Stem Cell–Sourced Exosomes as Potentially Novel Remedies for Severe Dry Eye Disease》的系統性綜述,作者選取了175篇文獻總結了當前關于MSC-Exos 治療嚴重干眼癥相關分子和細胞機制【9】。
圖片來自文獻9
研究者對 2000 年至今的多個數據庫(Medline、Embase 和 Google Scholar)進行了廣泛的文獻綜述。其中,23 項研究描述了干眼癥中基于 MSC-Exos 的免疫細胞驅動眼部炎癥調節的分子和細胞機制,主要包括MSC-Exos營養、抗炎、免疫調節和再生特性。
干細胞外泌體治療干眼癥的機制
(1)鎮壓“炎癥叛亂”:
在干眼癥小鼠模型中,外泌體通過抑制NLRP3炎性小體的激活,顯著降低IL-1β、IL-18等炎癥因子水平,并阻止角膜上皮細胞凋亡。簡單來說,它像“消防員”一樣撲滅炎癥火苗,保護眼表屏障。
(2)重塑免疫平衡:
外泌體通過遞送miRNA(如miR-204、miR-21-5p),將促炎的M1巨噬細胞“改造”為抗炎的M2型,同時誘導調節性T細胞(Tregs)擴增,抑制Th17細胞的破壞性活動。這一過程相當于在免疫系統中建立“維和部隊”,終止眼內的“免疫內戰”。
(3)喚醒“沉睡的淚腺”:
外泌體攜帶的生長因子(如TGF-β、BMPs)和抗凋亡分子,能修復受損的淚腺上皮細胞和杯狀細胞,恢復淚液分泌功能。動物實驗顯示,外泌體治療可使淚液分泌量提升30%以上。
臨床驗證:干細胞外泌體滴眼液,每天滴4滴
明確間充質干細胞外泌體治療干眼癥的機制后,科學家們開始著手將這一發現轉化為臨床應用。通過精心設計的臨床試驗,研究人員能夠評估外泌體在人體中的安全性和有效性。
目前多項臨床試驗已啟動,探索外泌體治療干眼癥的可行性:
1. NCT04213248:研究臍帶來源外泌體(UC-MSC-Exos)滴眼液治療眼移植物抗宿主病(GVHD)相關干眼癥。
這項研究約有招募27 名受試者。治療組中患者將接受為期 14 天的人工淚液以建立基線,之后他們將接受 UC-MSC-Exos 滴眼液(10 μg/滴;每天 4 次),持續兩周。在 12 周的隨訪期間進行監測將包括評估眼表疾病指數、結膜發紅評分、淚液分泌、淚膜斷裂時間、眼表染色、最佳矯正視力 (BCVA) 和半月形淚線高度,以測量干眼癥的進展。
2. NCT06543667:角膜緣干細胞外泌體(LSC-Exos)針對難治性干眼癥,計劃招募30名患者,評估淚液分泌和視力改善效果。
這項研究探討了LSC-Exos在減輕對基于淚滴的常規治療反應不佳的患者的 DED 相關癥狀方面的治療潛力,將招募30名受試者。治療組患者將接受人工淚液 2 周,然后接受 LSC-Exos(10 μg/滴;0.15 mL/單眼/一次),每天 4 次,持續30天。基于 LSC-Exos 的療法的療效將通過測量來評估:OSDI、患者眼淚中炎性細胞因子(IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α 和 IFN-γ)的濃度、淚液分泌量、淚膜破裂時間、眼紅、半月形淚線、BCVA。
隨著研究的進展,干細胞外泌體在治療干眼癥方面的巨的潛力被不斷證實,未來仍需開展更多的臨床研究來解決目前的挑戰。首先,外泌體的提取和純化過程復雜且成本高昂,這限制了其在臨床應用中的廣泛使用。其次,外泌體的劑量效應關系尚未明確,不同患者可能需要不同劑量的外泌體以達到最佳治療效果,這需要進一步的個性化醫療研究。
小結
干細胞外泌體的出現,為干眼癥治療打開了全新維度。它不僅是科技的突破,更是對患者生活質量的深刻關懷。相信隨著進一步的研究和長期隨訪數據的積累,干細胞外泌體有望成為治療干眼癥的一種創新且有效的手段,為患者提供新的治療選擇。盡管前路仍有挑戰,但隨著研究的深入,未來某天,一滴“智能外泌體”眼藥水,就能讓干涸的眼睛重現清澈與生機。
參考文獻
1. Shimazaki J., Definition and Diagnostic Criteria of Dry Eye Disease: Historical Overview and Future Directions, Investigative Ophthalmology & Visual Science. (2018) 59, no. 14, DES7–DES12, https://doi.org/10.1167/iovs.17-23475, 2-s2.0-85057232373.
2. Farrand K. F., Fridman M., Stillman I. ?, and Schaumberg D. A., Prevalence of Diagnosed Dry Eye Disease in the United States Among Adults Aged 18 Years and Older, American Journal of Ophthalmology. (2017) 182, 90–98, https://doi.org/10.1016/j.ajo.2017.06.033, 2-s2.0-85029575715.
3. Tan L. H. and Tong L., The Association of Dry Eye Disease with Functional Visual Acuity and Quality of Life, Journal of Clinical Medicine. (2023) 12, no. 23, https://doi.org/10.3390/jcm12237484.
4. Pflugfelder S. C. and de Paiva C. S., The Pathophysiology of Dry Eye Disease: What We Know and Future Directions for Research, Ophthalmology. (2017) 124, no. 11, S4–S13, https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2017.07.010, 2-s2.0-85031776288.
5. Koh S., Rao S. K., Srinivas S. P., Tong L., and Young A. L., Evaluation of Ocular Surface and Tear Function- A Review of Current Approaches for Dry Eye, Indian Journal of Ophthalmology. (2022) 70, no. 6, 1883–1891, https://doi.org/10.4103/ijo.ijo_1804_21.
6. Agarwal P., Craig J. P., and Rupenthal I. D., Formulation Considerations for the Management of Dry Eye Disease, Pharmaceutics. (2021) 13, no.2, https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13020207.
7. Ling J., Chan B. C., Tsang M. S. et al., Current Advances in Mechanisms and Treatment of Dry Eye Disease: Toward Anti-inflammatory and Immunomodulatory Therapy and Traditional Chinese Medicine, Frontiers of Medicine. (2021) 8, https://doi.org/10.3389/fmed.2021.815075.
8. Long R. and Wang S., Exosomes from Preconditioned Mesenchymal Stem Cells: Tissue Repair and Regeneration, Regenerative Therapy. (2024) 25, 355–366, https://doi.org/10.1016/j.reth.2024.01.009.
9. Randall Harrell, Carl, Djonov, Valentin, Volarevic, Ana, Arsenijevic, Aleksandar, Volarevic, Vladislav, Mesenchymal Stem Cell–Sourced Exosomes as Potentially Novel Remedies for Severe Dry Eye Disease, Journal of Ophthalmology, 2025, 5552374, 11 pages, 2025. https://doi.org/10.1155/joph/5552374
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