肺纤维化是一种严重的肺部疾病,患者肺组织逐渐纤维化,导致呼吸困难。当前临床抗纤维化药物(如吡非尼酮和尼达尼布)虽能延缓病情,但疗效有限且常伴随明显副作用。
近年来,随着细胞治疗领域的快速发展,干细胞外泌体疗法成为肺纤维化治疗研究的新热点。
近期,国际权威期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》(Nature子刊)上发表了一项突破性研究成果。该研究表明:人类肺纤维化患者中通过雾化吸入干细胞来源的细胞外囊泡(EVs)(干细胞外泌体)具有安全性与治疗效果。

研究团队:清华大学精准医学研究院、解放军总医院第一医学中心、海南医学院第一附属医院呼吸科及首都医科大学等机构团队
创新疗法:雾化吸入外泌体直击病灶

研究团队摒弃了传统的干细胞注射方法,转而采用从脐带间充质干细胞(hUC-MSC)中提取的细胞外囊泡(EVs),也就是我们所了解的“干细胞外泌体”。

干细胞外泌体成分
外泌体是细胞释放的微小“包裹”,内含调控组织修复和炎症抑制的活性分子,如miRNA、蛋白质和代谢物,但不含活细胞本身。这种“无细胞”治疗策略避免了细胞移植风险,并便于标准化生产和规模化应用。
团队将干细胞外泌体精细处理为直径小于5微米的气溶胶颗粒,通过雾化吸入方式给药。这种方法使干细胞外泌体能有效穿透 肺部深处的终末细支气管和肺泡,直接作用于纤维化病灶区域,实现精准、高效且低副作用的治疗效果。

临床验证:从动物模型到人体试验
在动物模型中,研究团队取得了显著成果:雾化干细胞外泌体治疗使小鼠肺纤维化死亡率从80%降至20%,同时肺容量和氧合指数显著提升。

该试验涉及24名肺纤维化患者,随机接受干细胞外泌体雾化吸入或安慰剂。结果显示,仅7天后,干细胞外泌体治疗组患者的肺功能指标——用力肺活量(FVC)和最大自主通气量(MVV)——均明显改善。
此外,患者自觉症状如咳嗽和呼吸困难显著缓解,生活质量提升。关键的是,治疗过程中未观察到明显不良反应,安全性得到初步验证。

作用机制:调控炎症和纤维化
研究团队深入探讨了干细胞外泌体的治疗机制,发现其中富含的miR-486-5p等分子能有效诱导肺部巨噬细胞从促炎状态(M1)转向抗炎状态(M2),从而减轻炎症反应。
同时,干细胞外泌体可降低肺组织中胶原蛋白等纤维化标志物的沉积,防止肺组织进一步硬化和纤维化,为修复创造有利条件。这一机制不仅针对肺纤维化,还为其他炎症性和纤维化性肺部疾病提供了分子基础。

外泌体雾化吸入治疗多种肺部疾病
干细胞外泌体的核心机制——精准递送抗炎和抗纤维化分子至肺部深处——使其适用于多种常见肺部疾病:
•慢性阻塞性肺疾病(COPD):COPD的特征是慢性炎症和气道纤维化,干细胞外泌体的巨噬细胞调控能力可减轻炎症反应,改善气道阻塞和肺功能下降。
•哮喘:哮喘主要由炎症引发的气道高反应性,干细胞外泌体的抗炎作用(如M1到M2巨噬细胞转换)可缓解症状,减少急性发作频率。
•肺炎和急性肺损伤:在感染或损伤后,肺部炎症反应是关键问题。干细胞外泌体能快速抑制过度炎症,促进组织修复,潜在用于COVID-19后遗症或其他肺炎的辅助治疗。
•其他纤维化疾病:如囊性纤维化或放射性肺纤维化,干细胞外泌体的抗纤维化机制可延缓病情进展,提高生活质量。
干细胞外泌体肺部雾化吸入有望成为肺部疾病治疗的通用性方式。雾化吸入的非侵入式给药方式易于家庭应用,且“无细胞”策略降低了安全风险,值得更多患者关注这一领域的进展。
信息来源: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).