1 引言
缺血性疾病是全球发病率和死亡率的主要原因，可由大血管和微血管病理共同引发。当前大血管疾病的治疗选择包括手术旁路移植、血管内介入、溶栓药物和血管扩张剂等，但微血管水平的缺血病变缺乏有效治疗手段。当需要进行复杂重建手术时，开发新的促血管生成治疗策略以促进微血管再生和伤口修复显得尤为重要。外泌体作为细胞间通讯的纳米级调节因子，因其无免疫排斥风险和高生物相容性成为再生医学的新兴研究方向。
2 外泌体：纳米级调节因子
外泌体是直径40-200纳米的细胞外囊泡（sEV），由所有具有分泌能力的细胞类型释放。其生物发生过程涉及内体凹陷形成多泡体（MVB），随后通过外泌过程释放。根据国际细胞外囊泡协会（ISEV）指南，外泌体可通过特异性蛋白标记（如CD81、CD9、TSG101）进行鉴定，其内容物包括DNA、miRNA、mRNA和lncRNA等遗传物质，通过膜受体与靶细胞相互作用发挥生物学效应。
3 血管生成与伤口修复
血管生成是新血管从现有血管系统生长的过程，主要通过出芽或插入式血管生成实现。在缺氧刺激下，内皮细胞通过激活、增殖、迁移和重塑形成新的血管网络。基质金属蛋白酶（MMPs）通过降解细胞外基质（ECM）促进内皮细胞迁移。血管生成由VEGF、PDGF、TGF-β、FGF、ANG、TIE、HIF、NOTCH和WNT等分子信号通路严格调控，其平衡状态直接影响伤口愈合进程。在糖尿病慢性伤口等病理条件下，微血管功能障碍导致氧供和营养运输受损，加剧伤口不愈。
4 干细胞及其外泌体
4.1 胚胎干细胞（ESCs）
ESCs来源的外泌体通过激活Nrf2通路拮抗内皮细胞衰老，在压力性溃疡治疗中表现显著效果。特定miRNA可通过TGF-β受体2通路加速皮肤愈合，但其应用受限于伦理争议。
4.2 诱导性多能干细胞（iPSCs）
iPSCs及其外泌体（iPSC-Exo）在后肢缺血模型中显示促血管生成效应，miR-199b-5p的作用尤为重要。在老年小鼠主动脉环模型中，iPSC-Exo可诱导形成具有年轻表型的功能性外泌体。自体iPSC-Exo比同种异体治疗具有更显著的毛细血管密度提升效果。
4.3 间充质干细胞（MSCs）
MSCs可通过多种机制促进血管再生，其外泌体（MSC-Exo）保留母细胞的功能特性。骨髓间充质干细胞外泌体（BMSC-Exo）通过AKT/mTOR通路增强血管生成能力，脂肪间充质干细胞外泌体（ASC-Exo）在糖尿病伤口模型中通过调控MALAT1-miR-124-Wnt/β-catenin轴显著促进伤口愈合。
5 成熟细胞及其外泌体
5.1 内皮细胞（ECs）
ECs来源的外泌体（EC-Exo）通过传递DLL4抑制Notch信号，诱导顶端细胞表型。携带VEGF、TGFβ、miR-126等物质的EC-Exo通过细胞间通讯促进血管再生。
5.2 周细胞（PCs）
周细胞外泌体（PC-Exo）在高糖环境下通过circEhmt1调控内皮细胞功能。在主动脉环模型中，PC-Exo可增强微血管出芽，但其临床应用受限于细胞来源困难。
5.3 巨噬细胞（Mφs）
M2型巨噬细胞外泌体（Mφ-Exo）通过miR-155-5p和miR-221-5p调控E2F2表达，显著促进内皮细胞迁移和血管生成。注射M2 Mφ-Exo可观察到血管生成、胶原沉积和再上皮化增强。
6 无细胞来源的外泌体
血小板来源外泌体通过AKT和ERK通路促进补偿性血管生成，miR-126和VEGF等促血管生成因子的传递在伤口修复中起关键作用。
7 再生血管化的临床前应用
7.1 负载外泌体的水凝胶
水凝胶作为生物材料载体可实现外泌体的可控释放。胶原、明胶、纤维蛋白等基质材料负载VEGF、FGF2等生长因子的水凝胶在慢性伤口治疗中显示显著效果。热敏、光敏或pH响应性水凝胶为伤口微环境调控提供更精细的释放曲线。
3.2 生物工程外泌体
通过直接（生化修饰）或间接（母细胞预处理）方式改造外泌体已成为研究热点。硒预处理的MSC-Exo通过上调促血管生成基因（ANGPT1、KDR、VEGF）和下调抗血管生成基因（VASH1）显著增强治疗效果。缺氧预处理的ASC-Exo在糖尿病伤口模型中显示更优疗效。
8 未来展望：微穿刺外泌体
微穿刺（MP）技术通过60μm针头机械破坏血管基底膜，可在体内快速诱导微血管生成。MP组的血管生成通过ECs（CD31+）和M1/M2型巨噬细胞（CD86+/CD163+）浸润实现，伴随VEGFR-2、Tie-2、Notch1等信号通路激活。这种手术干预方法为开发多效性促血管生成外泌体提供新思路，未来可能通过体内MP诱导的外泌体或体外内皮细胞外泌体实现血管再生和免疫细胞浸润。
9 结论
外泌体作为再生纳米治疗平台具有低免疫原性、高生物相容性和可控剂量等优势。脂质双分子层结构确保其可通过血脑屏障，实现深部组织渗透。尽管临床转化面临质量控制、批次可变性和机制研究不足等挑战，但基于ADSC、EPC和M2巨噬细胞的外泌体显示最显著的促血管生成效果。材料科学在开发水凝胶递送系统和全细胞外泌体工程中将发挥关键作用。
临床试验数据显示，全球60项外泌体相关血管功能障碍试验中仅15项完成，仅3项聚焦再生血管化。这些数据凸显理解外泌体作用机制的必要性，未来需要标准化生产流程、探索信号通路，并开发可靠的GMP级外泌体治疗平台。
【全文结束】