《自然》關(guān)注“外泌體滴眼液”：從抗癌到恢復(fù)視力，外泌體正掀起一場(chǎng)眼科革命

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本文重點(diǎn)摘要

最近，外泌體滴眼液引起了《自然》雜志的關(guān)注。

國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)從豬精液中提取外泌體，制成了“抗癌眼藥水”，在小鼠實(shí)驗(yàn)中幾乎殺光癌細(xì)胞，并幫助恢復(fù)視力。

外泌體是細(xì)胞分泌的納米顆粒，像“信使”一樣傳遞信息，調(diào)控機(jī)體功能。在眼部領(lǐng)域，已有大量研究證實(shí)其應(yīng)用價(jià)值。

例如《Pharmaceutics》期刊報(bào)道了外泌體在干眼癥、角膜損傷、圓錐角膜、糖尿病性角膜病變等多種眼部疾病中的應(yīng)用價(jià)值。

接下來，本文將為大家系統(tǒng)總結(jié)外泌體在眼部健康領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

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本期撰文：海軍軍醫(yī)大學(xué) 鵪鶉

本文審核專家：江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院 李晶教授

近期，外泌體滴眼液并引起了頂級(jí)期刊《自然》的高度關(guān)注。

國(guó)內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)從豬精液中提取了外泌體，成功研制出一款“抗癌眼藥水”。

在小鼠實(shí)驗(yàn)中，這款眼藥水幾乎殺光了所有癌細(xì)胞，患病小鼠的視力恢復(fù)到了和健康小鼠一樣的水平。

這項(xiàng)成果于3月27日發(fā)表在《科學(xué)·進(jìn)展》上。

研究團(tuán)隊(duì)將碳點(diǎn)、二氧化錳和葡萄糖氧化酶組合成一套“納米酶武器系統(tǒng)”，裝進(jìn)外泌體內(nèi)部。進(jìn)入癌細(xì)胞后，這些成分協(xié)同作戰(zhàn)，生成具有殺傷力的活性氧，精準(zhǔn)摧毀癌細(xì)胞。

同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤中的葉酸含量遠(yuǎn)高于正常細(xì)胞，于是特意在外泌體表面裝載了葉酸分子，從而大大提升了藥物對(duì)癌細(xì)胞的靶向能力。

《自然》援引專家分析指出，該技術(shù)不僅能對(duì)抗眼部癌癥，還有望幫助藥物穿越血腦屏障等其他人體“防線”，未來或可用于治療阿爾茨海默病等腦部疾病。

外泌體是幾乎所有細(xì)胞分泌的膜結(jié)構(gòu)微小顆粒，核心功能是作為細(xì)胞間“信使”，傳遞DNA、RNA等分子以調(diào)控受體細(xì)胞功能，參與機(jī)體生理與病理過程。

在眼部領(lǐng)域，近年來，越來越多的文獻(xiàn)報(bào)道了外泌體在眼部健康領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

例如《Pharmaceutics》期刊發(fā)表研究[1]，重點(diǎn)探討外泌體在角膜損傷、圓錐角膜、糖尿病性角膜病變等多種眼部疾病中的診療價(jià)值，為眼部疾病精準(zhǔn)診療提供了重要的理論支撐。

眼睛結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具免疫特權(quán)，角膜作為“第一道防線”，其各層細(xì)胞需通過高效通訊維持透明性與完整性，而外泌體正是角膜各層細(xì)胞間通訊的重要載體，對(duì)角膜生理調(diào)節(jié)及疾病進(jìn)程至關(guān)重要。

角膜五層 圖片引用自文獻(xiàn)1

文獻(xiàn)重點(diǎn)探討外泌體在眼部健康領(lǐng)域的應(yīng)用，以下摘取部分研究結(jié)果。

表格引用自文獻(xiàn)1

外泌體改善干眼癥

干眼癥是目前最常見的眼部疾病之一，主要表現(xiàn)為淚液分泌減少或淚液蒸發(fā)過快，導(dǎo)致眼表干燥、瘙癢、異物感、視力模糊等癥狀，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。

文獻(xiàn)指出，多種來源的外泌體都能夠有效改善干眼癥的癥狀。

比如，人脂肪組織干細(xì)胞來源的外泌體，能夠通過抑制NLRP3炎癥小體的激活，減輕眼表的炎癥反應(yīng)，從而緩解干眼癥引起的眼表損傷；

人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體，能夠靶向IRAK/TAB2/NF-κB信號(hào)通路，抑制炎癥反應(yīng)，修復(fù)受損的角膜表面，從而有效緩解干眼癥的癥狀。

這些研究結(jié)果表明，外泌體有望成為干眼癥的一種全新干預(yù)手段，能夠從根本上改善眼表的炎癥狀態(tài)和生理功能，相比人工淚液，具有更持久的效果。

再以全球首個(gè)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體改善干燥綜合征相關(guān)干眼癥（SS-DES）的首個(gè)三盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)為例[3]。

該研究共納入16名受試者（8名接受外泌體眼部給藥治療，接受10 μg外泌體，每日兩次，持續(xù)兩周，另外8名為對(duì)照組），結(jié)果顯示：

（1）臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體不僅顯著提高了患者淚液分泌量，減少了角膜熒光素染色點(diǎn)數(shù)，延長(zhǎng)了淚膜破裂時(shí)間，而且還能有效降低促炎因子水平，增加有助于傷口愈合的關(guān)鍵蛋白表達(dá)。

（2）臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體干預(yù)2周， 眼部不適感減輕、淚液分泌增加。

（3）臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體干預(yù)，可使淚液分泌提高2倍以上。

圖片來自文獻(xiàn)[4]

外泌體改善青光眼

青光眼是全球不可逆失明的主要原因。據(jù)估計(jì)，到2040年，青光眼病例的患病率將上升至1.12億。

青光眼是一種視神經(jīng)退行性疾病，通常與眼內(nèi)壓升高有關(guān)，高眼壓導(dǎo)致視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGCs)的喪失，從而引起失明。因此，如何緩解RGCs的損害是青光眼失明預(yù)防和治療的重點(diǎn)。

一項(xiàng)研究[2]利用間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體治療青光眼。

該研究將大鼠分為3組，1組為健康對(duì)照組(n = 5)，另外2組為青光眼大鼠模型組，第2組(n = 30)和第3組(n = 35)，其分別使用前房?jī)?nèi)微珠或小梁網(wǎng)的激光凝固術(shù)受傷，以誘導(dǎo)眼內(nèi)壓升高。第2組和第3組都在每周或每月的玻璃體內(nèi)注射間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體或成纖維細(xì)胞外泌體。

結(jié)果表明，每周和每月玻璃體內(nèi)注射間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的外泌體促進(jìn)了RGCs的神經(jīng)保護(hù)作用。

圖片來自文獻(xiàn)[4]

外泌體改善黃斑變性

黃斑變性，尤其是年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD），是全球老年人不可逆性視力喪失的主要原因。

年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD）是一種與年齡相關(guān)的退行性眼底病變，通常在 50歲以上的中老年人中發(fā)生，是導(dǎo)致老年人失明的主要原因。AMD可分為干性和濕性兩大類。

研究發(fā)現(xiàn)[5]，干性AMD的主要特征與氧化應(yīng)激和RPE細(xì)胞凋亡有關(guān):

(1)間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體可以以劑量依賴性方式保護(hù)RPE細(xì)胞，發(fā)揮抗氧化活性，

(2)通過激活相關(guān)信號(hào)通路來減輕氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的干性AMD病理過程，使RPE細(xì)胞免受氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的損傷和凋亡，

(3)也可以通過調(diào)控Bcl-2和Bax表達(dá)來增強(qiáng)RPE細(xì)胞的抗凋亡能力，維持視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定［5］。

對(duì)于濕性AMD的主要病因是新生血管的形成，可以利用干細(xì)胞外泌體在AMD中的抗血管生成特性對(duì)濕性AMD進(jìn)行治療。

外泌體與角膜損傷修復(fù)

在角膜損傷修復(fù)方面，細(xì)胞外囊泡尤其是外泌體，展現(xiàn)出了強(qiáng)大的治療潛力。

文獻(xiàn)中提到[1]，多種來源的外泌體，都能夠促進(jìn)角膜損傷的修復(fù)，加速傷口愈合。

比如，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）和間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）來源的外泌體，能夠顯著促進(jìn)角膜上皮細(xì)胞的增殖和遷移，加速角膜上皮傷口的愈合。

此外，骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體、胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體，也能夠促進(jìn)角膜上皮傷口愈合，調(diào)控炎癥反應(yīng)和血管生成，減少角膜瘢痕的形成。

外泌體與角膜纖維化

角膜纖維化是角膜損傷后常見的并發(fā)癥，而細(xì)胞外囊泡，在角膜纖維化的發(fā)生發(fā)展中，扮演著重要的調(diào)控角色，同時(shí)也為角膜纖維化的治療提供了新的靶點(diǎn)。

研究發(fā)現(xiàn)，角膜損傷后，外泌體能夠通過前彈力層的破損處進(jìn)入基質(zhì)層，誘導(dǎo)角膜基質(zhì)細(xì)胞增殖并分化為肌成纖維細(xì)胞，從而促進(jìn)角膜瘢痕的形成。

而如果前彈力層保持完整，這些外泌體就無法進(jìn)入基質(zhì)層，角膜瘢痕的形成也會(huì)受到抑制。與此同時(shí)，一些來源的外泌體則能夠抑制角膜纖維化的發(fā)生。

外泌體與糖尿病性角膜病變的修復(fù)

糖尿病性眼病是糖尿病常見的并發(fā)癥之一，其中糖尿病性角膜病變（DK）是最常見的眼部表現(xiàn)之一。

文獻(xiàn)中明確指出[1]，間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體，能夠促進(jìn)糖尿病性角膜病變小鼠的角膜神經(jīng)再生和感覺恢復(fù)，激活細(xì)胞的修復(fù)信號(hào)通路，改善角膜的生理功能。

此外，健康角膜上皮細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞或角膜緣干細(xì)胞來源的外泌體，能夠促進(jìn)糖尿病角膜上皮的傷口愈合，減少氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，傳遞有益的miRNA，從而逆轉(zhuǎn)糖尿病對(duì)角膜的損傷。

這些研究結(jié)果表明，外泌體療法能夠針對(duì)性地改善糖尿病性角膜病變的病理狀態(tài)，為糖尿病患者的眼部健康提供保護(hù)。

圖片來自文獻(xiàn)2

外泌體與角膜炎防護(hù)

細(xì)胞外囊泡在單純皰疹性角膜炎（HSK）的研究中，也展現(xiàn)出了一定的應(yīng)用價(jià)值。

這種疾病的特點(diǎn)是容易復(fù)發(fā)，復(fù)發(fā)后會(huì)導(dǎo)致角膜變薄、新生血管形成和瘢痕形成，嚴(yán)重影響視力。

已有研究表明，通過抑制外泌體介導(dǎo)的病毒基因傳遞，可能能夠減少疾病的復(fù)發(fā)。

小結(jié)

早先人們只把外泌體當(dāng)成細(xì)胞代謝產(chǎn)生的無用副產(chǎn)物，如今科研研究不斷深入，大家逐漸發(fā)現(xiàn)，它在眼部細(xì)胞信息傳遞中扮演著關(guān)鍵角色，更是守護(hù)眼部健康、治療眼科疾病的全新突破口。

伴隨著外泌體分離提純技術(shù)不斷成熟，人工改造技術(shù)持續(xù)優(yōu)化，相關(guān)臨床應(yīng)用研究也穩(wěn)步推進(jìn)。未來外泌體的應(yīng)用潛力巨大，有望成為眼科精準(zhǔn)診療的重要工具，幫助人們更早發(fā)現(xiàn)眼部病變，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)干預(yù)治療，更好地守護(hù)眼部健康。

[1]Hefley, B.S.; Shrestha, P.; McKay, T.B.; Nsiah, P.; Moradi, Y.; Nicholas, S.E.; Karamichos, D. Corneal Extracellular Vesicles: Small Packages with a Big Impact.

Pharmaceutics 2026, 18, 186. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics18020186

[2]Hernandez BJ, Robertson DM. Exosomes in Corneal Homeostasis and Wound Healing. Curr Eye Res. 2025 Dec;50(12):1240-1248. doi: 10.1080/02713683.2025.2459335. Epub 2025 Feb 12. PMID: 39936626; PMCID: PMC12339755.

[3] Habibi A, Khosravi A, Soleimani M, Nejabat M, Dara M, Azarpira N. Efficacy of topical mesenchymal stem cell exosome in Sj?gren's syndrome-related dry eye: a randomized clinical trial. BMC Ophthalmol. 2025 May 20;25(1):299. doi: 10.1186/s12886-025-04078-9. PMID: 40394561; PMCID: PMC12090426.

[4] Mead B, Amaral J, Tomarev S. Mesenchymal Stem Cell-Derived Small Extracellular Vesicles Promote Neuroprotection in Rodent Models of Glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Feb 1;59(2):702-714. doi: 10.1167/iovs.17-22855. PMID: 29392316; PMCID: PMC5795911.

[5]沈文清,徐芳,羅淑敏,等.外泌體在眼科疾病診斷與治療中的研究進(jìn)展[J].中國(guó)臨床研究,2025,38(05):792-796.DOI:10.13429/j.cnki.cjcr.2025.05.0

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