不同干细胞来源的外泌体促进血管形成的研究进展*

刘 宁， 齐保玉， 孙传睿， 金子开， 王晓阳， 孙 凯， 魏 戌

（中国中医科学院望京医院，北京 100102）

血管生成是包含多步骤且高度调节的过程，对于生长、发育和修复受损组织至关重要［1］。血管生成可能通过两种机制发生，包括芽生和非芽生［2］。血管生成由多种生长因子和信号通路控制，其发生与否取决于生物环境中促血管生成因子和抗血管生成因子之间的平衡［3］。其中，血管新生的关键因子包括血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor， VEGF）、血管生成素（angiopoietin， Angpt）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor， FGF）、肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor， HGF）、血小板 源 性 生 长 因 子（platelet-derived growth factor，PDGF）、表皮细胞生长因子（epidermal growth factor，EGF）、血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）、碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor， bFGF）、低氧诱导因子（hypoxia-inducible factor-1α， HIF-1α）、转化生长因子 β（transforming growth factor-β， TGF-β）、胎盘生长因子（placental growth factor， PGF）、激酶插入结构域受体（kinase insert domain receptor， KDR）、具有免疫球蛋白样和表皮生长因子同源结构域的酪氨酸激酶2（tyrosine kinase 2 with immunoglobulin-like and epidermal growth factor homology domains， Tie2）、CD31、胰岛素样生长因子结合蛋白（insulin-like growth factor binding protein， IGFBP）、核因子 κB（nuclear factor-κB， NF-κB）等；抗血管生成因子主要包括血管抑制素1（vasohibin 1， VASH1）和血小板应答蛋白 1（thrombospondin 1，THBS1）等。在再生医学中，开启血管生成是非常关键的，我们前期已综述了血管生成对骨质疏松症的影响，明确了血管生成在骨骼等高度血管化组织的修复和再生中的重要作用［4］。但目前对于血管生成调控的机制尚未阐明，研究表明细胞衍生的外泌体同参与血管生成的一系列介质有关。

外泌体是由细胞内的内涵体通过胞吐的方式释放到胞外形成的，直径范围约为30～150 nm（平均约为100 nm），具有杯状形态［5］。这些外泌体几乎可由所有细胞类型分泌，如间充质干细胞、内皮祖细胞、巨噬细胞、树突状细胞、神经元细胞、肿瘤细胞等［6］。同时，外泌体几乎存在于所有的体液中，包括全血、血浆、脑脊液、尿液、精液、唾液、滑液、乳汁、眼泪等［7］。外泌体在细胞通信中发挥关键作用，可帮助实现大量细胞功能，包括细胞间通讯、细胞增殖和分化、血管生成、应激反应和免疫信号传导等。外泌体可以将生物信息传递给靶细胞，主要通过4种机制：（1）外泌体的膜蛋白可直接与靶细胞膜中的配体受体结合，激活相关信号通路；（2）外泌体膜蛋白分裂成碎片，释放与受体细胞受体结合的可溶性配体；（3）外泌体膜蛋白可与靶细胞膜直接融合；（4）通过吞噬作用等内吞的过程将外泌体内化［8］。所有外泌体都是膜性囊泡，具有供体细胞的典型特征，内容物可以包括蛋白质（四跨膜蛋白、膜联蛋白、热休克蛋白等）、脂质（糖鞘脂、鞘磷脂、胆固醇）、遗传物质［DNA、tRNA、mRNA、微小RNA（microRNA， miRNA， miR）、sncRNA和长链非编码RNA（long non-coding RNA， lncRNA）］和小分子代谢物（氨基酸、ATP、酰胺、糖）等。其中，成熟miRNA占外泌体总RNA的近41.7%，在外泌体发挥功能中起着重要作用［9］。这些特征使外泌体具备良好的生物学特性，包括生物相容性、稳定性、低毒性、低免疫原性和分子货物的高效交换等，使其成为再生医学和组织工程的主要候选者［10］。特别是在血管生成中的作用已在多种细胞类型中得到验证，因而在缺血性疾病中具有良好应用前景。

在本文中，我们将总结不同干细胞来源的外泌体在血管形成中的作用，同时重点关注外泌体作为一种天然纳米颗粒用于将促血管生成因子输送到内皮细胞中，成为调节血管生成有力治疗工具的潜力，从而为外泌体介导血管生成的研究提供参考资料。

1 外泌体的概述

外泌体是纳米级细胞外微小囊泡，其分离纯化一直是备受关注的问题和难点，获得高纯度的外泌体对后续的研究至关重要。目前可通过各种方法从细胞培养液中获得外泌体，当前应用最广泛的，也是目前被认作金标准的，当属超速离心技术［11］。在外泌体的检测和鉴定中，透射电子显微镜、纳米粒子追踪分析和Western blot是常用来评估的表征组合，为外泌体的存在提供有力证据［12］。此外，外泌体示踪是探究外泌体生物分布、生理功能、迁移和靶向机制的重要手段，是深入研究外泌体机制的技术方法。亲脂性荧光染料示踪外泌体操作简单，对检测仪器要求不高，近年来被广泛应用［13］。外泌体为双层脂膜，其稳定性较好，避免了内部生物分子受到体液中各种酶的影响，从而保持其相对的完整性和较好的生物活性。但其也可能与保存介质、保存温度和时间等因素有关。提取后一般置于磷酸盐缓冲液中。目前应用的保护技术主要有冷冻、冷冻干燥和喷雾干燥。建议提取后最好新鲜使用，或低温短期保存，短时间内可以存放于4 ℃或-20 ℃环境中，长时间储存应置于-80 ℃保存，但应避免反复冻融［14］。

2 不同干细胞来源的外泌体促进血管形成的作用

2.1 间充质干细胞（mesenchymal stem cells， MSCs）来 源 的 外 泌 体（MSCs-derived exosomes， MSCs-EXOs） MSCs具有良好的自我更新和多向分化能力，可以招募血管内皮细胞（vascular endothelial cells， VECs），促进VECs的增殖、迁移以及管形成，在组织损伤修复中发挥重要作用。MSCs可能通过旁分泌发挥组织再生和修复的功能，而MSCs-EXOs是旁分泌作用的主要物质［15］。研究证实MSCs-EXOs具有免疫调节、抗炎、抗纤维化、抑制氧化应激、增强血管生成等作用［16］。MSCs-EXOs尤其在新血管形成中发挥关键作用，被认为是缺血性疾病血管再生治疗的理想候选者，可能成为细胞疗法的替代品。研究表明，MSCs-EXOs的应用可以在不同的疾病模型和内皮细胞（endothelial cells， ECs）中诱导新血管形成。然而，外泌体内容物及其促血管生成的详细机制仍不明确。miRNAs是ECs功能的关键调节剂，并且是特别重要的血管生成调节剂。有学者使用非接触式共培养系统探索了MSCs和人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells， HUVECs）之间的miRNA 转移，表明miR-424、miR-30c、miR-30b和miR-let-7f可转移到HUVECs中发挥促血管再生作用［17］。还有研究通过敲减和过表达miR-21-5p，验证了外泌体miR-21-5p的生物活性，结果显示MSCs-EXOs可通过转移miR-21-5p上调HUVECs中VEGF受体（VEGF receptor， VEGFR）并激活蛋白激酶 B（protein kinase B， PKB/Akt）和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase， MAPK）来促进糖尿病足大鼠缺血组织的修复和血管新生［18］。此外，与MSCs一起培养的心肌微血管内皮细胞（cardiac microvascular endothelial cells， CMECs）具有较高的增殖、迁移和血管生成能力，转染MSCs中的miR-543使CMECs活力减弱，血管生成能力减弱；同时与单纯转染IV型胶原蛋白α1链（collagen type IV α1 chain，COL4A1）基因的CMECs相比，转染COL4A1和miR-543后的CMECs增殖、迁移和血管生成较低，表明MSCs-EXOs可通过转移miR-543下调CMECs中COL4A1表达，促进CMECs增殖、迁移和管生成［19］。总之，MSCs-EXOs在血管生成中具有重要作用，主要依赖miRNA发挥功能。

MSCs属成体干细胞，其来源组织丰富，如：骨髓、脂肪、脐带组织、胎盘组织等，而这些细胞来源的外泌体对血管形成也有积极影响［20］。

2.1.1 骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cells， BMSCs）来源的外泌体（BMSCs-EXOs） BMSCs是最早分离获得的MSCs，也是目前干细胞治疗中研究和应用最多的MSCs类型，其安全性和有效性已在多项研究中得到证实。因具有强大的旁分泌效应、体外分离培养相对容易、增殖速率快等优点，成为提取外泌体理想的种子细胞［21］。已有多篇文献报道了BMSCs-EXOs在促进疾病模型血管生成和增强ECs增殖、迁移方面的重要作用［22-24］。例如，Liu等［25］发现BMSCs-EXOs可显着促进HUVECs增殖、迁移和管形成，体内实验证明了BMSCs-EXOs局部注射后第28天显着增加脊髓损伤大鼠的血管总量，同时增强VEGF的表达水平。有学者对BMSCs-EXOs的机制进行了初步探索。有研究表明BMSCs-Exos可促进大鼠肩袖重建后肌腱愈合，主要通过VEGF信号通路促进血管生成来实现［26］。另有研究指出，BMSCs-EXOs可促进股骨不愈合大鼠的恢复，其中骨形成和血管生成发挥关键作用，这种促进作用可能归因于骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein-2， BMP-2）/Smad1/Runt相关转录因子 2（Runt-related transcription factor 2，RUNX2）和HIF-1α/VEGF信号通路的激活［27］。另有研究报道，BMSCs-EXOs可通过转运某些血管生成相关蛋白，激活内皮细胞中的相关因子和信号通路发挥促血管再生的作用。Anderson等［28］对BMSCs-EXOs进行蛋白质组学分析，其中存在多种具有促进血管生成作用的旁分泌效应因子，如PDGF、FGF、EGF，以及NF-κB蛋白，而NF-κB被认为是外泌体诱导ECs生成的关键介质。此外，有研究显示BMSCs-EXOs可调控MSCs中细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（extracellular matrix metalloproteinase inducer， EMMPRIN）、基质金属蛋白酶 9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）和VEGF等相关血管生成蛋白的分泌，进而调节细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinases，ERK）/Akt通路，促进ECs的迁移和血管生成［29］。从现有研究来看，BMSCs-EXOs主要通过向ECs传递miRNA，对其生物活性产生影响。研究表明，BMSCs-EXOs在体外促进成肌细胞肌形成和HUVECs血管生成，并在肌肉损伤的大鼠模型中促进肌肉再生和血管生成，这部分是由miR-494等miRNA介导［30］。还有证据表明，BMSCs-EXOs通过转移miR-29b-3p靶向脑微血管内皮细胞（brain microvessel endothelial cells，BMECs）中10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN），激活Akt信号通路，并促进大脑中动脉闭塞大鼠的血管生成，进而减轻缺血性脑损伤［31］。另外，来自BMSCs-EXOs产生的lncRNA也能增强血管生成。有学者观察了BMSCs-EXOs是否通过转运lncRNA-H19 （lnc-H19）来促进成骨和血管生成，首先使用lncRNA PCR阵列筛选，在BMSCs-EXOs中鉴定出一种骨特异性的lnc-H19，进一步利用生物信息学分析，找出了可以与lnc-H19结合的miR-106a，萤光素酶报告基因实验证明miR-106a与靶基因Angpt1直接结合，最终表明外泌体通过lnc-H19调节HUVECs中miR-106a的表达，并调节血管生成因子Angpt1的表达，从而激活Tie2-NO信号传导促进成骨和血管生成［32］。Han等［33］在BMSCs-EXOs中检测了一种新的生物活性分子lncRNA KLF3-AS1，这些外泌体被HUVECs吸收，通过下调miR-383和提高其靶标VEGFA表达来促进增殖、迁移和血管形成，并刺激糖尿病大鼠损伤皮肤的愈合。上述研究表明，BMSCs-EXOs可调控相关蛋白促进血管形成，可能与外泌体分泌的促血管生成因子、miRNA和lncRNA有关。

2.1.2 脂 肪 干 细 胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）来源的外泌体（ADSCs-EXOs） ADSCs是人体储量丰富的MSCs，因具有较强的增殖分化能力、免疫调节作用以及获取便利、成本低等优势，常用于组织再生与修复［34］。脂肪组织中MSCs的浓度明显高于骨髓（1%对0.01%）和其他来源，与骨髓相比，从脂肪组织中获取MSCs的侵入性较小，并且没有伦理限制，还具有免疫调节特性［35］。ADSCs-EXOs可促进ECs的迁移和增殖，在新血管的形成中起关键作用。研究表明，ADSCs-EXOs可在不同的疾病模型和ECs中促进血管再生［36-37］。Lin等［38］发现ADSCs-EXOs能够促进急性缺血再灌注肾脏损伤大鼠中CD31、vWF等血管生成标志因子的表达，从而增加肾脏中的血管生成和血流。还有研究者报道，ADSCs-EXOs可以通过增加VEGF表达，促进损伤小鼠皮肤伤口愈合、加速上皮再形成、减少疤痕宽度以及增强血管生成和胶原合成［39］。然而，其促血管生成的详细机制尚未阐明。Pu等［40］将标记的ADSCs-EXOs注射到皮瓣内，观察到ADSCs-Exo中的IL-6促进了皮瓣损伤小鼠的血管生成和恢复，进一步研究表明信号传导及转录激活因子3磷酸化参与IL-6表达和血管生成。有研究通过RNA测序检测了ADSCs-EXOs中富集的miRNA，同时借助生物信息学分析预测了排名前30位的外泌体miRNA的1 119个靶点，并最终通过实验验证了ADSCs-EXOs中miR-423-5p可以通过下调HUVECs中Sufu （supressor of fused homolog）的表达来增强迁移和血管形成能力［41］。还有研究表明ADSCs-EXOs中的几种miRNA有助于后肢缺血小鼠的血管生成和血液灌注的改善，而使用外泌体抑制剂则会损害ADSCs介导的血管生成和血液灌注改善。RNA分析显示，ADSCs-EXOs中miR-21、miR-27b、miR-322和let-7i高表达，外泌体抑制剂处理可降低ADSCs-EXOs中miR-21、miR-27b、miR-322和let-7i的表达；此外，抑制剂处理的ADSCs-EXOs诱导miR-21靶标Smad7和PTEN及miR-322靶标Cul2在ECs中的表达，从而抑制血管生成［42］。Pi等［43］采用皮肤损伤小鼠评价了miR-125a-3p对伤口愈合的影响，结果显示miR-125a-3p能够促进小鼠创面修复，体外实验进一步通过双萤光素酶报告基因实验验证miR-125a-3p和PTEN的相互作用，表明ADSCs-EXOs通过miR-125a-3p负调控HUVECs中PTEN表达并激活磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase， PI3K）和 Akt信号通路，促进HUVECs的活力、迁移和管生成，促进伤口愈合。其他研究表明ADSCs-EXOs可以被ECs吸收并在体外和体内显着促进血管生成；进一步的研究显示，miR-125a在ADSCs-EXOs中富集，并通过靶向抑制血管生成抑制剂δ样蛋白4（Delta-like protein 4， DLL4）的表达调节ECs血管生成［44］。还有证据表明，ADSCs-EXOs通过转运miR-31靶向人微血管内皮细胞（human microvascular endothelial cells， HMVECs）中缺氧诱导因子抑制因子1（factor inhibiting HIF-1， FIH1）并因此触发HIF-1α转录激活，促进缺血小鼠后肢和心脏的血管生成［45］。还有研究者报道，从外泌体释放的miR-132和miR-146a能够促进血管生成基因Angpt1和KDR的表达，同时使抗血管生成基因VASH1和THBS1的表达减弱，进而增加HUVECs的血管新生［46］。总之，ADSCs-EXOs富含血管生成相关蛋白及转录因子，并可通过转运不同种类功能酶或miRNA而激活ECs中的多种相关因子和信号通路，诱导ECs增殖，从而促进新血管的形成。

2.1.3 人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells， hucMSCs）来 源 的 外 泌 体（hucMSCs-EXOs） 与其他 MSCs相比，hucMSCs具有成本低、侵袭性低、高自我更新能力、易分离、细胞含量高、免疫原性低、基因转染效率高、涉及的伦理问题较少等特点，引起了组织修复科学家的兴趣［47］。hucMSCs-EXOs具有血管生成潜力，已成为促进血管再生细胞治疗的工具。多项研究表明，hucMSCs-EXOs能够促进多种疾病模型和HUVECs的血管形成［48-50］。hucMSCs-EXOs携带的蛋白质（酶、生长因子和细胞因子）或miRNA可能与促进血管生成有关。Liu等［51］报道，hucMSCs-EXOs促进HUVECs的增殖、迁移和成管能力，其中hucMSCs-EXOs含有的Angpt2通过外泌体介导的转移，可增强皮肤烧伤大鼠的创面区域和HUVECs中Angpt2蛋白的表达，加速皮肤伤口愈合和血管生成。还有研究分析了hucMSCs-EXOs中显着过表达的miRNA，miR-1246表现出高表达，进一步通过TargetScan预测了miR-1246的靶向mRNA，证实了hucMSCs-EXOs通过转移miR-1246靶向 HUVECs中丝氨酸蛋白酶 23（serine protease 23，PRSS23）激活 Snail/α-SMA 通路，促进 VEGFA 和CD31表达，并增强心衰小鼠心脏的血管生成［52］。因此，hucMSCs-EXOs主要通过转运其内源性的miRNA和血管生成相关因子进入ECs，从而促进血管形成。

2.1.4 胎盘间充质干细胞（placental mesenchymal stem cells， PMSCs）来源的外泌体（PMSCs-EXOs）胎盘组织获得不涉及侵入性程序，在伦理上使其成为更有利的来源，且因其丰富、易于获得而作为MSCs的替代来源而受到广泛关注。PMSCs主要存在于胎盘的血管生态位中，对血管生成具有更高的效力［53］。PMSCs因其增殖、迁移、低免疫原性和免疫调节特性而在临床上很有前景［54］。最近研究表明PMSCs-EXOs已成为促进血管生成的有力工具。据报道，PMSCs-EXOs的应用能够促进脊髓损伤小鼠和HUVECs的血管生成［55］。同时，PMSCs-EXOs存在多种具有促进血管生成的旁分泌效应因子，其中HGF、IGFBP2、IGFBP3、IGFBP6等细胞因子可以刺激HUVECs中血管生成标志物Tie2和Angpt2表达，并促进耳廓缺血性损伤小鼠的血管新生［56］。目前对于PMSCs-EXOs的研究相对较少，其促进血管形成的有效机制仍有待进一步研究。

2.2 诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells， iPSCs）来源的外泌体（iPSCs-EXOs） iPSCs可从体内的任何组织类型中产生，可以在培养中传代超过40代。它具有再生特性并能够分化成体内的任何细胞谱系，与胚胎干细胞的特性相似，但比胚胎干细胞更容易收获，并且不涉及伦理争议［57］。因此，iPSCs在再生医学中的应用前景广阔。研究表明，iPSCs和iPSCs衍生细胞除了具有转分化能力外，还主要通过旁分泌机制发挥治疗作用，外泌体已成为iPSCs通过传递生物活性成分修复受损细胞的重要旁分泌因子［58］，关于iPSCs-EXOs在各种疾病动物模型和HUVECs中促血管再生的报告正在增加。有研究报道，iPSCs-EXOs可促进HUVECs中血管生成相关基因VEGF、VEGFA、VEGFB、KDR、HIF-1α、TGF-β1、PGF、bFGF、Angpt和bFGF受体（bFGF recepter，bFGFR）的表达，进而促进HUVECs迁移、增殖和管形成，同时可增加后肢缺血小鼠的微血管密度［59］。Liu等［60］发现，iPSCs-EXOs通过激活HUVECs中PI3K/Akt通路促进管形成，并增加股骨头坏死大鼠血管数量，防止骨丢失。同样，目前对于iPSCs-EXOs的研究仍较少，相关研究有待深入。

2.3 内皮祖细胞（endothelial progenitor cells， EPCs）来源的外泌体（EPCs-EXOs） EPCs具有自我更新、游走、高增殖和定向分化特性，能参与损伤内皮修复和促进血管新生［61］。近年来有研究认为EPCs促进内皮再生的作用不仅是通过直接分化为成熟ECs来促进，而且通过旁分泌机制刺激原本残留ECs的增殖和迁移，从而修复受损的血管［62］。在EPCs分泌的所有物质中，对于外泌体的研究较多。外泌体含有大量来自其原始细胞的成分，是旁分泌的重要途径，在细胞间通讯中表现出功能性生物活性。目前，EPCs-EXOs促进血管新生的作用在各种疾病模型和ECs中得到了广泛研究。例如，有研究表明EPCs来源的外泌体能够增加糖尿病皮肤损伤大鼠和HMVECs中相关血管生成因子表达［63-64］。然而，EPCs修复血管的机制仍不清楚。据报道，EPCs-EXOs分泌的miRNA在这个过程中起重要作用。Xu等［65］通过高通量测序显示miR-221-3p在EPCs-EXOs中高表达，EPCs-EXOs给药显着增强了糖尿病小鼠的皮肤伤口愈合；免疫组织化学分析表明，EPCs-EXOs增加了VEGF、CD31等血管生成相关蛋白的表达，加快伤口愈合。同时有学者使用HUVECs和链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠模型研究了miR-221-3p的潜在血管生成作用，表明miR-221-3p促进了HUVEC的生存能力、迁移和管形成，同时促进糖尿病小鼠的伤口愈合；双萤光素酶报告基因实验显示同源结构域相互作用蛋白激酶2（homeodomain interacting protein kinase 2， HIPK2）是 miR-221-3p的直接靶标，皮下注射miR-221-3p到糖尿病小鼠体内可促进伤口愈合并抑制HIPK2在伤口边缘组织中的表达［66］。Wang等［67］观察了EPCs-EXOs对糖尿病中风小鼠的影响，并测试了EPCs-EXOs是否富集miR-126，显示EPCs-EXOs分泌的miR126可升高糖尿病中风小鼠中VEGFR2表达，减轻急性损伤和促进神经功能恢复，达到治疗缺血性中风的目的。同样有研究观察了EPCs-EXOs对急性肺损伤的影响，显示EPCs-EXOs的给药改善了脂多糖诱导的急性肺损伤并恢复了体内肺完整性；同时增强了HUVECs的增殖、迁移和管形成，此外，研究显示miR-126在EPCs-Exos中富集，并且可以转移到HUVECs上，荧光素酶报告基因检测证实miR-126靶向sprouty相关含EVH1结构域蛋白1（sprouty-related EVH1 domain-containing protein 1，SPRED1），导致SPRED1的下调，并促进ERK信号通路改善内皮细胞功能，从而加快肺损伤修复［68］。Hu等［69］发现，EPCs-EXOs给药在大鼠颈动脉内皮损伤后的早期阶段增强了再内皮化，加快大鼠血管损伤的恢复；外源EPCs-EXOs摄取增强了HUVECs的增殖速率、迁移和成管能力，对miRNA-mRNA相互作用的综合分析表明，miR-21-5p在EPCs-EXOs中高度富集，并特异性抑制THBS1在受体ECs中的表达。Ke等［70］将miR-218-5p和miR-363-3p注射入心肌梗死大鼠，表明其可能通过调控p53/JMY通路促进血管生成，恢复大鼠的心肌组织完整性。还有学者以糖尿病皮肤损伤大鼠和HMVECs为模型，研究了外泌体在糖尿病伤口修复中的作用，结果显示EPCs-EXOs通过旁分泌将miR-21递送至HMVECs，激活ERK1/2信号通路来刺激ECs的血管生成活性，并促进糖尿病小鼠皮肤伤口的修复和新生［71］。如前所述，EPCs-EXOs促进血管形成的研究相对较多，机制多与miRNA有关。

3 小结与展望

外泌体作为细胞外囊泡之一，通过转移其遗传内容在细胞间通讯中发挥关键作用，作为一种新型无细胞治疗策略已引起研究者的广泛关注。外泌体通常具有广泛的功能性mRNA、miRNA和蛋白质，可反映其来源和细胞的生理状态，因此不同来源外泌体具有不同的特点和功能，探索不同来源外泌体的特点和功能将有助于不同疾病的研究。诸多证据证实，不同来源的外泌体在不同缺血疾病模型中可修复血管损伤、促进血管新生，从而延缓血管生成障碍疾病的病理进程，同时在疾病病发及预后方面也发挥重要作用，具有很好的临床应用前景。其中随着外泌体外源性miRNA在血管再生研究中的不断深入，其所产生的治疗价值也更显著，受到社会各界的密切关注。但目前对于外泌体在血管生成中的有效机制及具体成分的研究尚处于起步阶段，仍需更深层次探索。关于其给药剂量、安全性和作用持续时间等是目前需要重点关注并解决的问题，同时哪种细胞类型、组织及体液衍生的外泌体是有效的调节剂也有待确定。此外，外泌体获取的产量较少且纯度较低，如何优化分离提取方案及纯化方法来增加外泌体的质量和产量，以及如何通过不同的预处理方式增强其治疗的功效，仍有待进一步的研究，才能为更好地应用于临床提供基础支撑。另外，外泌体在作为诊断标志物方面具有很好的价值，但目前在血管相关疾病领域的研究较少，需要更多的临床前和临床研究来探究循环外泌体作为相关疾病的诊断、风险分层、治疗和预后的生物标志物的潜力。除此之外，关于外泌体促进血管新生的研究多集中在动物、细胞或基因水平，其应用于人体后是否仍有同样的作用，尚不得而知。因此，多中心、大规模和随机对照临床试验可能是基础和必须的，需要在临床试验中深入的研究其安全性、有效性，并解决其潜在的副作用，从而更好地实现临床转化。总体而言，各种干细胞来源的外泌体在血管生成中的潜力是非常有前景的，进一步明确外泌体在血管生成中的功能与机制，并推进相关临床研究，将有助于开发针对血管生成障碍有关疾病的有效治疗策略，从而使外泌体的治疗具备理论价值与实践意义。