肺纖維化是一種嚴重的肺部疾病,患者肺組織逐漸纖維化,導致呼吸困難。當前臨床抗纖維化藥物(如吡非尼酮和尼達尼布)雖能延緩病情,但療效有限且常伴隨明顯副作用。
近年來,隨著細胞治療領域的快速發展,干細胞外泌體療法成為肺纖維化治療研究的新熱點。
近期,國際權威期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》(Nature子刊)上發表了一項突破性研究成果。該研究表明:人類肺纖維化患者中通過霧化吸入干細胞來源的細胞外囊泡(EVs)(干細胞外泌體)具有安全性與治療效果。

研究團隊:清華大學精準醫學研究院、解放軍總醫院第一醫學中心、海南醫學院第一附屬醫院呼吸科及首都醫科大學等機構團隊
創新療法:霧化吸入外泌體直擊病灶

研究團隊摒棄了傳統的干細胞注射方法,轉而采用從臍帶間充質干細胞(hUC-MSC)中提取的細胞外囊泡(EVs),也就是我們所了解的“干細胞外泌體”。

干細胞外泌體成分
外泌體是細胞釋放的微小“包裹”,內含調控組織修復和炎癥抑制的活性分子,如miRNA、蛋白質和代謝物,但不含活細胞本身。這種“無細胞”治療策略避免了細胞移植風險,并便于標準化生產和規模化應用。
團隊將干細胞外泌體精細處理為直徑小于5微米的氣溶膠顆粒,通過霧化吸入方式給藥。這種方法使干細胞外泌體能有效穿透 肺部深處的終末細支氣管和肺泡,直接作用于纖維化病灶區域,實現精準、高效且低副作用的治療效果。

臨床驗證:從動物模型到人體試驗
在動物模型中,研究團隊取得了顯著成果:霧化干細胞外泌體治療使小鼠肺纖維化死亡率從80%降至20%,同時肺容量和氧合指數顯著提升。

該試驗涉及24名肺纖維化患者,隨機接受干細胞外泌體霧化吸入或安慰劑。結果顯示,僅7天后,干細胞外泌體治療組患者的肺功能指標——用力肺活量(FVC)和最大自主通氣量(MVV)——均明顯改善。
此外,患者自覺癥狀如咳嗽和呼吸困難顯著緩解,生活質量提升。關鍵的是,治療過程中未觀察到明顯不良反應,安全性得到初步驗證。

作用機制:調控炎癥和纖維化
研究團隊深入探討了干細胞外泌體的治療機制,發現其中富含的miR-486-5p等分子能有效誘導肺部巨噬細胞從促炎狀態(M1)轉向抗炎狀態(M2),從而減輕炎癥反應。
同時,干細胞外泌體可降低肺組織中膠原蛋白等纖維化標志物的沉積,防止肺組織進一步硬化和纖維化,為修復創造有利條件。這一機制不僅針對肺纖維化,還為其他炎癥性和纖維化性肺部疾病提供了分子基礎。

外泌體霧化吸入治療多種肺部疾病
干細胞外泌體的核心機制——精準遞送抗炎和抗纖維化分子至肺部深處——使其適用于多種常見肺部疾病:
?慢性阻塞性肺疾病(COPD):COPD的特征是慢性炎癥和氣道纖維化,干細胞外泌體的巨噬細胞調控能力可減輕炎癥反應,改善氣道阻塞和肺功能下降。
?哮喘:哮喘主要由炎癥引發的氣道高反應性,干細胞外泌體的抗炎作用(如M1到M2巨噬細胞轉換)可緩解癥狀,減少急性發作頻率。
?肺炎和急性肺損傷:在感染或損傷后,肺部炎癥反應是關鍵問題。干細胞外泌體能快速抑制過度炎癥,促進組織修復,潛在用于COVID-19后遺癥或其他肺炎的輔助治療。
?其他纖維化疾病:如囊性纖維化或放射性肺纖維化,干細胞外泌體的抗纖維化機制可延緩病情進展,提高生活質量。
干細胞外泌體肺部霧化吸入有望成為肺部疾病治療的通用性方式。霧化吸入的非侵入式給藥方式易于家庭應用,且“無細胞”策略降低了安全風險,值得更多患者關注這一領域的進展。
信息來源:Li, M., Huang, H., Wei, X. et al. Clinical investigation on nebulized human umbilical cord MSC-derived extracellular vesicles for pulmonary fibrosis treatment. Sig Transduct Target Ther 10, 179 (2025).