外泌体参与维持妊娠的相关研究进展

马薇薇

（黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150000）

0 引言

外泌体(exosomes) 是来自于细胞外囊泡中的分子，它可以携带并转移多种生物学信号，并且通过多种方式作用于相应的靶细胞，以在细胞之间传递信息。作为细胞间通讯新机制，外泌体在机体各项生理及病理过程均发挥重要作用。本文综述外泌体在维持妊娠稳定状态过程中所起的重要作用

1 外泌体的生物学特点

外泌体直径为30～100 nm 的磷脂双分子层膜性纳米微型囊泡，由细胞产生，密度为 1.10～1.19 g/mL[1-2]，可以在组织微环境间传递信息，是细胞与细胞之间沟通的桥梁。事实上，自上个世纪40 年代起就已经有对细胞外囊泡的研究，外泌体的首次提出是由Johnstone 等第一个分离出内源性囊泡[3]。

目前有研究证实当细胞受到外刺激时，外泌体以质膜融合的方式释放到细胞外空间。分子有效荷载通过转运必需内体分选复合物（endosomal sorting complex required for transport，ESCRT）[4]填充至富含腔内囊泡的多囊泡体，并且以膜融合的方式将其释放至胞外，此多囊泡体即为外泌体。

外泌体在电镜下特征性的杯托状外形[5]。外泌体可在体液中广泛存在如外周血、乳汁、尿液、唾液、腹水和羊水等。其表面的蛋白为四跨膜蛋白(CD9、CD63、CD81、CD82)和热休克蛋白 (HSP70)[6]。它携带的多种生物活性因子参与细胞间的信息交流与物质交换，在细胞间通讯、免疫调节、抗原提呈、肿瘤侵袭等多种生理、病理过程中都起到重要作用[7]。相关的研究表明在妊娠期间母体血浆中外泌体的浓度逐渐增加，在维持妊娠期间胎儿正常发育中发挥作用[8]。

2 外泌体参与维持妊娠稳定状态的研究进展

2.1 胎盘外泌体

外泌体的发现更新了细胞间信息的传递途径。妊娠期间，人的胎盘承担胎儿和母体的主要联系物的角色，通过脐带和胎儿相连。胎盘细胞可以通过细胞外囊泡与母体组织沟通以调节其生物学特性[9]。有研究表明，在妊娠早期（6 周），就可在母体血循环中检测到胎盘滋养细胞来源的外泌体，且其浓度随孕周增加而增加。胎盘外泌体途径代表了妊娠期间母体与胎儿之间沟通的另一方式，以促进母体对妊娠的适应性改变。

Ann-Christin Stenqvist 等人证实胎盘外泌体携带功能性Fas 配体和TRAIL 分子并在活化的免疫细胞中传递细胞凋亡，这一机制提示胎盘外泌体介导的胎儿免疫特权。细胞凋亡对于调节怀孕期间胎儿的免疫特权中起着至关重要的作用[10-11]。它可以使得妊娠期间人类胎盘和胎儿同种异体移植避开了有害的母体免疫攻击，在子宫腔中享有免疫特权，从而得以维持妊娠的稳定状态[12-13]。

他们研究了人类早期和足月胎盘中两种生理相关的死亡信号，TNF 家族成员Fas 配体（FasL）和TRAIL 的表达及其体外凋亡活性。两种分子均在细胞内表达，局限于合胞体滋养层（STB）的晚期内质室，在人胎盘STB 中，凋亡诱导分子fasl 和trail 被组成型转录，并在多泡体（MVB）膜和管腔内囊泡膜上表达为蛋白质，这些囊泡膜作为外泌体在细胞外空间释放。FasL 和Trail 的蛋白表达严格局限于STB 的内质室，而顶端和基底部的合胞体营养母细胞膜完全没有FasL 和Trail 表达。胎盘外泌体膜上富集FasL 和TRAIL，可以形成生物活性寡聚化分子，诱导死亡的信号传导，以剂量依赖性方式触发Jurkat T 细胞以及来自健康供体的活化外周血单核细胞（PBMC）的细胞凋亡[14]。

此研究结果表明人类早期和足月胎盘能够分泌功能性FasL 和TRAIL，传递细胞凋亡，因此可能有助于保护胎儿胎盘免受活化的母体免疫细胞的影响。

2.2 胚胎外泌体

早期胚胎发生的一个主要方面一直受到广泛关注，即胚泡内细胞团（inner cell mass,ICM）中的细胞在多大程度上与其周围环境相互作用，从而形成正常发育的基本生理过程。已有研究发现，在胚胎早期发育过程中，胚胎的状态会影响胚胎释放外泌体。

Desrochers 等人证实，来源于ICM 的胚胎干细胞(embryonic stem, ES)释放微囊泡(microvesicles, MVs)，激活滋养细胞信号通路，导致迁移增强。这是通过纤连蛋白和层粘连蛋白的相互作用完成的，纤连蛋白和层粘连蛋白是存在于胚胎干细胞细胞来源的微囊泡上的两种细胞外基质蛋白，沿滋养细胞表面与整合蛋白相互作用。他们还证明在胚胎被移植到雌性小鼠的子宫后，将胚胎干细胞MVs 注射到囊胚中可以提高胚胎的植入率[15]。

胚胎可以通过分泌外泌体来调节自身的发育，从而我们可以推测外泌体在治疗妊娠相关疾病应用方面的有潜在用途，可以促进胚胎的自然适应能力，以成功植入和建立妊娠。

2.3 蜕膜巨噬细胞外泌体

母胎界面的细胞大多由蜕膜免疫活性细胞、蜕膜基质细胞、腺上皮细胞以及胎儿来源的滋养细胞构成。滋养细胞正常发挥生物学功能是维持妊娠的关键, 外泌体影响滋养细胞的功能，滋养细胞侵袭能力不足会导致子痫前期等病理性妊娠。

应翔等人[16]的研究结果证实，蜕膜巨噬细胞的外泌体可被滋养细胞内吞，并发挥其相应的生物学活性。分离复发性流产患者（URSA）和正常早孕人工流产和的蜕膜巨噬细胞的外泌体，分别同滋养细胞HTR8/ Snveo 细胞共培养，结果发现同正常早孕人工流产蜕膜巨噬细胞外泌体组相比，URSA 患者细胞迁移数明显下降，且其细胞的活力也有明显下降。由此提示蜕膜巨噬细胞可通过外泌体调控滋养细胞 生物学行为，造成胚胎停止发育，参与URSA 的发生。

这为针对URSA 的巨噬细胞靶向治疗提供了实验依据， 然而，为了为URSA 早期诊治提供更加有效的方法，我们对于外泌体调节滋养细胞的分子机制，我们期待会有更好的研究。

3 讨论

近年来很多研究表明，与健康正常孕妇相比，非妊娠妇女的外周血循环中外泌体的释放量可忽略不计。母胎免疫耐受失衡可引起母体对胎儿的免疫排斥，可能导致复发性流产、胎儿发育受限等病理性妊娠。外泌体可以携带多种生物活性分子，参与细胞间信息传递，并且其性质较为稳定，因此可以为大量敏感指标提供参考，从而协助病理妊娠的诊断。外泌体是近年来研究的前沿领域，我们期待对其在维持妊娠稳定中的作用会有更深层次的研究，为其在妊娠并发症的诊疗中提供更好的依据。