本文审核专家：江苏大学附属医院李晶教授
引言
研究发现：雾化吸入的给药方式具有靶向性强、操作简单、副作用少等优点。雾化吸入的干细胞外泌体能够迅速被肺部细胞吸收，从而快速发挥其抗炎和修复作用。目前，干细胞外泌体雾化已经在多种肺部疾病的治疗研究中被应用，并展现出了积极的结果。
呼吸系统疾病是全球首要死亡原因之一。据估计，呼吸系统疾病是累积的第三大死因，2019年全球约有400万人死于呼吸系统疾病【1】。
如慢性阻塞性肺疾病（COPD）、哮喘、肺纤维化等，一直是全球公共卫生领域的重大挑战。这些疾病不仅严重影响患者的生活质量，还带来了巨大的医疗负担。
近年来，干细胞及外泌体已被证明对各种呼吸系统疾病是安全有效的，例如慢性阻塞性肺病（COPD）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和肺纤维化（PF）【2】。
由于干细胞直接给药可能会存在干细胞给药后的存活率低、干细胞大小可能会阻塞一些小直径肺血管、以及干细胞培养和储存干细胞条件苛刻等局限性【3】，科学家们将焦点放到了干细胞外泌体雾化吸入上。
干细胞外泌体适用于哪些肺部疾病？
干细胞外泌体是干细胞分泌的一种微小囊泡，它们携带着丰富的生物活性分子，如蛋白质、脂质和核酸等。这些分子在细胞间通讯中发挥着重要作用，能够调节细胞功能、促进组织修复和再生。
图片引用自文献3
在呼吸系统疾病中，干细胞外泌体发挥作用的机制是多方面的【3】。
干细胞外泌体修复肺损伤的机制
首先，在抗炎方面，外泌体中的某些蛋白质和RNA可以调节炎症细胞的活性，抑制炎症因子的释放，从而减轻肺部炎症反应。例如，它可以抑制巨噬细胞过度释放肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等炎症因子。
其次，在促进细胞修复方面，外泌体携带的生长因子等物质能够刺激肺部受损细胞的增殖和分化，有助于修复受损的肺泡上皮细胞和支气管上皮细胞。
再者，在免疫调节上，外泌体可以调节免疫系统的平衡，避免免疫系统对自身组织的过度攻击，在一些自身免疫性呼吸系统疾病的治疗中有着潜在的应用价值。
干细胞外泌体已被证明在以下几种呼吸系统疾病存在治疗作用：
疾病类型作用效果文献急性呼吸窘迫综合征（ARDS）减少炎症反应、抑制氧化应激反应和改善肺泡细胞功能【4】支气管肺泡发育不良（BPD）显着改善肺泡形成并整体恢复肺结构【5】
【6】
哮喘
其他肺部疾病
外泌体雾化吸入的优势
给药途径是治疗药物有效发挥作用的决定因素之一。药物可采用多种途径输送到体内，选择哪种途径取决于多种因素，如疾病、受累器官和药物特性【10】。
将药物直接引入肺部适用于治疗呼吸系统疾病，主要是因为治疗药剂可以在不进入循环的情况下到达受疾病影响的区域【11】。治疗成分可以直接注射到气管中（即气管内滴注），也可以使用雾化器和吸入器等设备以雾化形式引入肺部。
图片来自海洛站酷
雾化吸入是一种将药物或治疗物质直接送入呼吸道的治疗方法。相比其他给药方式，雾化吸入具有以下优势【12】：
01
靶向性强
肺具有较大的表面积，适合药物的快速吸收;药物直接作用于呼吸道黏膜，提高了治疗效果。例如，雾化吸入的干细胞外泌体能够迅速被肺部细胞吸收，从而快速发挥其抗炎和修复作用。
02
减少副作用
药物不需要经过肝脏，相比于口服或者静脉注射等全身性给药方式，雾化吸入能在肺部形成较高的药物浓度，这对于肺部局部的病变能够产生更有效的治疗效果，同时减少了药物在其他器官的分布，降低了全身不良反应的发生风险。
03
操作简单
与肌肉注射和静脉给药等方式相比，雾化吸入是非侵入性无创手段。患者可以在家中自行操作，提高了治疗的便捷性。这对于需要长期治疗的慢性呼吸系统疾病（如哮喘）患者来说尤为重要。
雾化吸入干细胞外泌体治疗呼吸系统疾病的案例
目前已经开展了部分评估干细胞外泌体雾化治疗呼吸系统疾病的安全性和有效性的临床试验，根据正在进行和已完成的试验，可以发现雾化吸入是临床研究中的首选途径。
目前，干细胞外泌体雾化治疗的研究在全球范围内呈现出蓬勃发展的态势。
许多实验室和研究团队都在致力于探索外泌体的生物学特性、分离纯化方法以及在各种疾病中的应用潜力。
在呼吸系统疾病领域，已经有大量的体外实验和动物实验证实了干细胞外泌体雾化的治疗效果，并且部分临床研究也取得了令人鼓舞的成果，为进一步的研究和临床应用奠定了基础。
小结
雾化吸入干细胞外泌体治疗呼吸系统疾病是一个充满希望的研究方向。它结合了干细胞外泌体独特的治疗潜力和雾化吸入给药方式的优势，在多种呼吸系统疾病的治疗中已经显示出了积极的效果。未来仍然需要开展进一步研究，探讨标准化、作用机制和长期安全性等问题。随着科学技术的不断发展和研究的深入，相信在未来，雾化吸入干细胞外泌体有望成为呼吸系统疾病治疗的常规手段，为广大患者带来更多的健康福祉。
2.Geiger,S.;Hirsch,D.;Hermann,F.G.Celltherapyforlungdisease.Eur.Respir.Rev.2017,26,170044.
3.Azhdari,M.H.;Goodarzi,N.;Doroudian,M.;MacLoughlin,R.MolecularInsightintotheTherapeuticEffectsofStemCell-DerivedExosomesinRespiratoryDiseasesandthePotentialforPulmonaryDelivery.Int.J.Mol.Sci.2022,23,6273.
4.Zheng,Y.;Liu,J.;Chen,P.;Lin,L.;Luo,Y.;Ma,X.;Lin,J.;Shen,Y.;Zhang,L.ExosomalmiR-22-3pfromhumanumbilicalcordblood-derivedmesenchymalstemcellsprotectsagainstlipopolysaccharid-inducedacutelunginjury.LifeSci.2021,269,119004.
5.Cassady,S.J.;Lasso-Pirot,A.;Deepak,J.PhenotypesofBronchopulmonaryDysplasiainAdults.Chest2020,158,2074–2081.
6.Bancalari,E.;Jain,D.BronchopulmonaryDysplasia:50YearsaftertheOriginalDescription.Neonatology2019,115,384–391.
7.Thompson,A.A.R.;Lawrie,A.TargetingVascularRemodelingtoTreatPulmonaryArterialHypertension.TrendsMol.Med.2017,23,31–45.
8.Zhang,E.;Geng,X.;Shan,S.;Li,P.;Li,S.;Li,W.;Yu,M.;Peng,C.;Wang,S.;Shao,H.;etal.Exosomesderivedfrombonemarrowmesenchymalstemcellsreverseepithelial-mesenchymaltransitionpotentiallyviaattenuatingWnt/beta-cateninsignalingtoalleviatesilica-inducedpulmonaryfibrosis.Toxicol.Mech.Methods2021,31,655–666.
9.Papi,A.;Brightling,C.;Pedersen,S.E.;Reddel,H.K.Asthma.Lancet2018,391,783–800.ain,K.K.AnOverviewofDrugDeliverySystems.MethodsMol.Biol.2020,2059,1–54.
10.Ruge,C.A.;Kirch,J.;Lehr,C.M.Pulmonarydrugdelivery:Fromgeneratingaerosolstoovercomingbiologicalbarriers—Therapeuticpossibilitiesandtechnologicalchallenges.LancetRespir.Med.2013,1,402–413.[GoogleScholar][CrossRef]
11.Ali,M.CHAPTER9—PulmonaryDrugDelivery.InHandbookofNon-InvasiveDrugDeliverySystems;Kulkarni,V.S.,Ed.;WilliamAndrewPublishing:Boston,MA,USA,2010;pp.209–246.
12.O’Byrne,P.;Fabbri,L.M.;Pavord,I.D.;Papi,A.;Petruzzelli,S.;Lange,P.Asthmaprogressionandmortality:Theroleofinhaledcorticosteroids.Eur.Respir.J.2019,54,1900491.