在慢性伤口患病率不断增加的情况下，伤口愈合仍然是全球医疗保健领域的一个主要挑战。其中，糖尿病足溃疡影响超过30%的糖尿病患者，且复发率高（1年内40%，5年内65%）。由于糖尿病患者的愈合机制受损和伤口微环境的复杂性，组织再生极其困难，从而导致这些伤口常发展成慢性、不愈合的溃疡，出现感染、截肢甚至死亡等并发症。

传统疗法由于频繁更换敷料、感染风险和愈合时间延长等问题，通常对治疗慢性伤口无效。此外，基于干细胞的治疗虽具潜力，但由于伦理等因素受到限制。因此，对先进的无细胞治疗方案的需求不断增长。乳源外泌体（MDE）作为一种功能性纳米载体，在功效、安全性和成本效益方面具有明显的优势。MDE携带的生物活性分子，如microRNA（miRNA）、蛋白质和脂质，对于血管生成、细胞外基质（ECM）重塑和免疫调节等过程至关重要，使其成为一种免疫排斥风险最小的无细胞治疗替代品。

图1. 来自多种来源的乳源性外泌体（MDEs）可以通过重新加载和释放对伤口愈合至关重要的各种生物活性成分来促进组织生长和修复。其独特的优势使MDEs成为开发新型创面护理疗法的理想候选者，为有效的创面护理提供了新的治疗策略。

2025年3月28日，自贡市第四人民医院烧伤整形外科钟俊波主任、温州大学生命科学研究院孙达副研究员以及重庆大学生物工程学院吴伟教授联合在Materials Today Bio期刊上发表题为“Milk-Derived Exosomes as Functional Nanocarriers in Wound Healing: Mechanisms, Applications, and Future Directions”的综述论文。该综述对MDEs的组成、来源和提取方法进行了全面分析，重点介绍了它们在急性和糖尿病慢性伤口中的治疗作用。同时，探讨了MDE通过递送生物活性分子促进伤口愈合，调节炎症、血管生成和胶原蛋白合成等关键过程，强调了MDE在推进伤口管理中的重要性，并提出了优化其在再生医学中的使用的策略。

温州大学生命科学研究院在读研究生阮静、马逸蕾，自贡市第四人民医院烧伤整形外科夏玉萍为该论文的共同第一作者，自贡市第四人民医院烧伤整形外科钟俊波主任、温州大学生命科学研究院孙达副研究员和重庆大学生物工程学院吴伟教授为该论文的共同通讯作者。与此同时，自贡市第四人民医院烧伤整形外科胥锡耀、罗仕豪，温州大学生命科学研究院在读研究生易佳、吴百惠，香港城市大学生物医学工程系陈熔冰，香港大学生物技术系王含冰，义乌市中心医院手足外科虞宏纲，国科温州研究院杨秦斯为该文章提供了指导和支持。该研究工作得到了国家自然科学基金（51901160）的支持。

一、MDE的组成

MDE含有多种生物活性成分，包括脂质、蛋白质和核酸（图2），在细胞间通讯和再生医学中发挥重要作用，对免疫和神经系统的发育以及代谢过程至关重要[13]。了解MDE组成成分，对于优化其作为功能性纳米载体的潜力至关重要。

图2. MDEs由多种脂质、蛋白质和核酸组成，发挥其生物活性作用。

脂质是MDE的重要组成部分，发挥多种生物学功能，对维持MDE结构具有重要作用。脂质的组成，包括胆固醇、磷脂酰胆碱、鞘磷脂和神经酰胺，不仅能够稳定外泌体膜双层结构，而且在外泌体生物发生、细胞间通讯和治疗递送中起关键作用。

封装在MDE中的蛋白质对其结构完整性、功能作用和治疗潜力至关重要。MDE的蛋白质组成多种多样，包括参与膜融合、外泌体生物发生和信号转导的蛋白质，有助于其免疫调节、再生和治疗能力，使其成为伤口愈合和组织再生等应用中的宝贵工具。

MDE中封装的核酸在基因调控、免疫功能和治疗潜力中起着关键作用。MDEs中含有的核酸包括miRNA、长链非编码RNA、环状RNAS。这些分子在恶劣的生理条件下表现出显著的稳定性，使得MDE成为治疗递送的理想载体。

二、MDE的来源

由于具有不同的生物活性货物，来自不同物种的MDE在促进伤口愈合和组织再生方面表现出巨大的潜力。来自牛奶、人母乳、骆驼奶、牦牛奶和熊猫奶的关键外泌体在各种模型中显示出治疗前景。其中，牛奶外泌体研究最广泛，因其产率高、成本效益高、适合大规模应用而受到青睐。人母乳外泌体具有强大的免疫调节特性，但受其可用性的限制。骆驼奶外泌体在缓解氧化应激和炎症方面特别有效，而牦牛外泌体在缺氧条件下显示出前景。猪奶外泌体，熊猫奶外泌体以及鼠奶外泌体的研究较少，但在特定情况下可能具有独特的治疗益处（图3）。

图3. MDEs 来自各种物种，包括牛、人、骆驼、牦牛、猪、熊猫、大鼠等，显示出独特的优势和广阔的治疗前景。

此外，MDE的组成和功能在哺乳期的不同阶段差异很大。关键阶段，例如初乳、过渡乳和成熟乳，含有的生物活性成分种类与数量各不相同，发挥着不同的作用（图4）。这些差异对MDE的治疗潜力具有深远的影响，特别是在免疫调节、组织再生和新生儿健康方面。

图4. 泌乳期不同阶段的MDE具有不同的效果，对伤口的治疗潜力具有深远影响。

三、MDE的分离、提取和样品前处理

MDE的成功分离和提取对于最大限度地发挥其治疗和诊断潜力至关重要。多种方法，包括差速离心（DUC）、密度梯度超速离心（DG-UC）、体积排阻色谱（SEC）、ExoQuick™试剂盒和微流控，已被用于从复杂的生物基质（如牛奶）中分离MDE。每种方法都在外泌体的纯度、回收率、样品处理、可扩展性以及对外泌体组成和功能的影响等方面具有独特的优势。这些方法的适当优化和改进对于保持外泌体的结构完整性和功能至关重要，特别是对于生物医学的下游应用。

四、MDEs在不同类型伤口中的应用差异及优化策略

伤口愈合大致可分为急性伤口（如机械损伤、化学伤、手术伤口）和慢性伤口（如烧伤、感染、糖尿病溃疡）。愈合过程包括不同的阶段：止血、炎症、增殖和重塑[4]。每个都受到伤口潜在病理的影响。MDEs的独特的优势，包括高生物相容性、低免疫原性和在生物体液中的优异稳定性，可以促进细胞通讯、减少炎症和增强组织再生，使MDE特别适用于各种伤口类型的临床应用。此外，MDEs在恶劣条件下的高产率和稳定性进一步强调了它们作为有效治疗剂的潜力。

在创面愈合过程中，细胞因子和信号通路对组织再生至关重要，尤其是在炎症阶段，免疫细胞的募集和相互作用以及它们分泌的炎症因子（如白细胞介素和肿瘤坏死因子）是免疫反应的关键环节，几乎决定了组织再生的结果。在分子水平上，外泌体通过递送调节NF-κB信号通路的抗炎miRNA（如miR-146a和miR-155）来调节炎症，减少促炎细胞因子（如IL-6和IL-12 p40）的产生。在血管生成中，外泌体递送靶向SPRED-1和PIK3R2的miR-126-3p，从而激活PI3K/AKT/mTOR信号通路，促进血管生成并抑制细胞凋亡。此外，MDE还可以调节转录因子HIF-1α，在低氧条件下上调促血管生成基因表达以促进血管生成。并且外泌体还可以通过传递TGFβ、FGF-1、VEGF等来影响胶原蛋白合成，从而调节胶原蛋白和基质金属蛋白酶表达，确保ECM沉积和重塑的平衡。

在急性创面中，MDE通过调节参与炎症、血管生成和组织重塑的关键TGFβ/Smad信号通路，降低Smad7的表达，激活潜在的TGFβ1和上调TGFβ3水平促进无疤痕愈合。此外，MDE还可以通过释放凝血组织因子、清除ROS、促进胶原蛋白合成和ECM重塑，加速急性伤口愈合。在糖尿病慢性创面中，MDE可以作为综合护理策略的一部分发挥关键作用。再生医学的最新进展已确定MDE是递送miRNA和siRNA等治疗分子的有前途的载体，它们可以通过递送涉及伤口愈合的关键通路来解决这些潜在问题。MDE在促进血管生成、调节炎症和增强胶原蛋白合成方面显示出显著的疗效，为加速DM伤口愈合提供了一种新方法。

五、MDE面临的挑战与未来展望

尽管MDE在伤口愈合应用中具有显著的治疗潜力，但仍然存在一些关键挑战，阻碍了它们的临床转化和广泛的治疗实施。这些挑战主要围绕分离标准化、慢性创面的局限性、靶向递送、长期安全性、储存稳定性以及监管和制造障碍等问题。通过跨学科研究和技术创新等方法应对这些多方面的挑战，对于优化MDE作为伤口管理和再生医学中可靠、安全和有效的治疗剂至关重要（图5）。

图5. MDE的当前挑战和相应的策略。MDE伤口愈合的挑战（A）和相应的改进策略（B）。

六、结论

MDE已成为伤口愈合领域一种很有前途的治疗工具，具有独特的优势，例如生物相容性、低免疫原性以及输送组织修复所必需的生物活性分子的能力。尽管MDE具有治疗潜力，但在标准化分离技术、改善伤口部位的靶向递送以及确保MDE应用的长期安全性等方面仍然存在挑战。未来的研究应侧重于优化这些方面，以充分利用MDE在临床环境中的潜力。通过应对这些挑战，MDE可以彻底改变急性和慢性伤口的治疗，提供新一代靶向疗法，改善愈合结果并减少并发症。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.101715

外泌体资讯网 Mater Today Bio︱自贡四院钟俊波/温大孙达/重大吴伟：乳源外泌体作为伤口愈合的功能性纳米载体：机制、应用和未来方向