外泌体与糖尿病肾病最新研究进展

邹 运，周一军*

（中国医科大学附属第四医院，辽宁 沈阳 110032）

研究表明外泌体在缺氧、高糖、高草酸等生化刺激下分泌异常，并以自分泌、远分泌等方式将包裹信号的物质传输至靶细胞，致使外泌体参与到肾脏生理变化、肾脏细胞损伤及修复过程中，且有研究表明健康人群外泌体中微小RNA分类较对，并参与到肾小管旁分泌调节中，随着研究深入有文献报告健康人群中外泌体浓度高，现就外泌体与糖尿病肾病最新研究进展进行论述。

1 外泌体来源及生物学特征

外泌体（Exosome）是由不同细胞主动分泌形成的胞外膜性囊泡，其本质是脂质双分子层，以内涵网为主体，其自细胞膜内出芽开始便逐渐形成早期内涵体，随着内涵体膜的持续发展、出芽，逐渐形成多泡内涵体，多泡内涵体通过与细胞膜结合以胞吐方式释放至体外，至此形成外泌体。外泌体直径30～100 nm，呈双圆盘形或杯形，研究人员借助投影电子显微镜可准确观察外泌体直径、活动范围、形状等。外泌体中包含来源细胞蛋白质、微小RNA（miRNA）等生物信息的膜性囊泡。

2 糖尿病肾病的外泌体标志物

细胞核内RNA基因被RNA聚合酶转录为较长的初级miRNA，并逐渐裂解为发夹样前体miRNA。前体miRNA自细胞核转运至细胞质内，并逐渐被修剪为成熟的双链miRNA，形成的双链一条与miRNA诱导的复合体结合形成成熟miRNA，并以完全或不完全方式结合至靶细胞，使RNA的非编码区诱导靶细胞信使对miRNA进行降解或抑制翻译，并参与到基因表达中。

蛋白质组学分析表明，泌尿外泌体以肾小球、肾小管、前列腺、膀胱组织等为来源，此研究结果显示尿外泌体与肾脏、尿道细胞关系密切，加之糖尿病肾病以尿检为常见诊断方法，因此可将外泌体标志物作为糖尿病肾病诊断方法。其次尿液中的总蛋白、miRNA可作为肾病标志但相比而言尿液外泌体中微小组分更有诊断价值，主要是其从而准确反应母体细胞的生理、病理状态，为糖尿病肾病的诊断提供丰富的生物标志分子。

有报告显示外泌体源性亮氨酸氨基肽酶、二肽基肽酶-4与参与到糖尿病肾病进展中，经研究显示糖尿病肾病患者尿液中外泌体蛋白1表达水平增加，并伴有不同程度蛋白尿及肾功能不去全。外泌体γ－ENaC表达增加多伴有高血压、钠盐转运功能异常，因此外泌体分泌多种蛋白组分可客观反映蛋白尿排出情况，因此可蛋白质作为糖尿病肾病诊断标志物。

3 外泌体提取方法

外泌体提取方法较多，包括（1）超速离心法：差速离心法、密度梯度离心法；（2）超滤离心法；（3）凝胶排阻色谱法；（4）聚合物沉淀法；（5）免疫磁珠法；（6）微流体系统法等，除上述方法外美国宾西法利亚大学研究人员曾利用脂质分子探针快速分离法对细胞外囊泡进行分离，且资料显示整个分离过程仅仅15 min，分离效率、分离囊泡成分与超速离心法分离结果接近，甚至优于超速离心法分离结果，加之脂质分子探针快速分离法与后需分子监测技术衔接紧密，更有利于分析外泌体RNA表达、蛋白质谱等[2]。

4 外泌体在糖尿病肾病中作用机制

糖尿病肾病以肾小球肥大、基底膜增厚、细胞外基质积聚等为病理改变，当前认为高血糖、TGF-β1是糖尿病肾病的关键信号和基因调控机制，近年随着研究深入有大量资料显示外泌体miRNA参与到肾小球、肾小管、肾间质病变中，且该病变过程影响整个预后效果。J Xu[4]等研究中通过使用高糖刺激肾小球系膜细胞发现，细胞外泌体分泌物明显下降，但过量表达了外泌体源miR-145，通过促进TGF-β1表达，参与到系膜细胞肥大、基底膜增厚等调控中。Munehiro Kitada[5]等研究表明经高糖处理的肾小球内皮细胞来源于外泌体数量增加，致使足细胞上皮间质转化，其次外泌体可对系膜细胞产生活化作用，致使肾组织纤维化，其研究证实机体含有高水平mRNA的外泌体可使靶细胞β1呈现高表达水平，通过激活机体信号通路参与到EMT，该病细胞表型，致使肾小球滤过膜通透性增加，从而加速糖尿病肾病进展，提示糖尿病肾病状态下外泌体直接参与到肾小球内皮细胞作用中，证实高糖状态下肾脏细胞可通过外泌体组分相互作用，导致肾脏组织病变。

5 外泌体作为载体在糖尿病肾病治疗中的作用

外泌体为机体细胞分泌的囊性小泡，研究显示其在体内稳定性较高，还具有靶向作用，故可作为药物的内源载体，在治疗中，当其他细胞摄取含有RNA外泌体后，外泌体微小组分可在细胞受体内翻译出相应的蛋白质，通过母体细胞化学转染等方法将药物载入外泌体miRNA中，达到治疗疾病的目的[3]。当前针对糖尿病肾病的治疗仅限于控制血糖，一旦血糖控制不理想、肾脏疾病进展到不可逆转阶段，血透替代治疗将不可避免，干细胞分泌的外泌体可能具有治疗糖尿病肾病损伤价值。Perco P[6]等研究中显示人体尿液中的干细胞外泌体可减少糖尿病肾病大鼠的尿量、尿微量清蛋白排泄，减少肾小管上皮细胞的凋亡，促进肾小球内皮细胞增殖，且有研究显示干细胞治疗可改善糖尿病肾病患者肾功能，但当前外泌体在糖尿病肾病治疗中安全性、有效性还有待进一步研究。

6 结束语

外泌体作为细胞介导重要介质，可向靶细胞传递特异性miRNA、蛋白等组分，发挥特定的生物学作用。外泌体对组织基因表达、靶细胞功能进行有效调控，达到缓解糖尿病肾病患者病情的目的，但当前就外泌体与糖尿病肾病之间研究较少，相信随着研究不断深入、相关理论、技术不断发展，可为糖尿病肾病开辟新的靶点，达到延缓终末期肾病进展的目的。