撰文∕教學研究部共同實驗室 鍾耀德管理師
您可曾想過細胞之間也會說話，進而互相溝通。只是人說話用的是語言，而細胞呢？對，沒有錯，就是外泌體！
2013年獲得諾貝爾生理醫學獎的3位學者：詹姆斯．羅思曼（ James E. Rathman）、蘭迪．謝克曼（ Randy W. Schekman）、湯瑪士．居德霍夫（Thomas C. Shof），解開了「細胞如何透過外泌體組織其運輸系統」 [1]的祕密。外泌體之所以重要，是因為研究陸續發現外泌體是細胞互相傳遞訊息及溝通的主要工具，以類似旁分泌（Paracrine）與鄰近區域細胞互動，有時候也會藉由血液循環與遠端細胞作用，進而改變細胞活性，最終達到免疫調節、細胞再生與修復 [2][3]等作用。另外，外泌體也具有良好的生物相容性，大大提升它應用的潛力 [4]。
外泌體細胞的語言
外泌體大小為 30~150nm，具有跟細胞膜一樣的雙層膜結構，是細胞外囊泡的一種。幾乎大部分的細胞都會釋出外泌體，進行細胞之間的溝通。而源自細胞的外泌體也會攜帶來源細胞的活性物質及訊息分子，包含 DNA、mRNA、miRNA、蛋白質、代謝體等 [3][5]。外泌體的生合成主要是透過內胞體分選複合體（ ESCRT）路徑，經由早期內胞體（ Early Endosome）、多囊泡體（ MVB）、腔內囊泡（ ILV），最後由胞吐作用釋出外泌體。最近也有研究發現，外泌體生合成過程中的分選也會從非 ESCRT路徑決定，而是由其細胞內囊泡膜上的訊息分子進行分選 [6][7]，因而增加外泌體的多樣性。
接著如何拿到外泌體，也是外泌體研究重要關鍵步驟之一。目前外泌體的純化方法各有不同優缺點，常見分離外泌體的方法有：超高速離心法、沉澱法、膜過濾法、管柱層析法等[8]。分離後的外泌體還需要進行定性分析，例如：奈米粒子追蹤分析（NTA）或流式細胞儀鑑定顆粒大小；穿透式電子顯微鏡（TEM）鑑定外泌體的形態；西方轉漬法用來確認外泌體的生物標誌，如CD63、CD9、CD81、Alix、TSG101、HSP700等[9]。純化後的外泌體可以保存於-80℃，但隨著保存時間變長，外泌體的生物活性亦隨之下降[10]，因此建議外泌體最好於生物活性期效內使用。
模仿細胞的語言
由於外泌體分離方法的標準化及使用方式與副作用都還不明確，因此大部分外泌體還是在臨床前的研究階段，不過到目前為止多數研究均顯示外泌體的應用在未來極具潛力[11][12]。例如間質幹細胞外泌體承接間質幹細胞再生及保護的能力，其能誘導胰臟beta- 細胞增生及抑制beta- 細胞凋亡。此外，外泌體也可以經由抑制不同發炎激素釋出而改善胰島素阻抗。最後，間質幹細胞外泌體吸引注意成為新的治療糖尿病（DM）方法之一，如替代幹細胞治療[13]。由於外泌體被發現參與粥狀動脈硬化的病程，加上外泌體也被證實在病理學路徑的角色，例如：發炎反應、血管新生、老化等，因此外泌體有潛力被應用於運送治療藥物進行心臟再生及修補[6]。腎的纖維化是一個複雜及多因素的過程，其包含發炎作用、細胞增生、膠原蛋白及纖維介質錯位，最終導致慢性腎臟病（CKD）及末期的腎臟疾病。來自於幹細胞的外泌體是一個新領域用於治療腎的纖維化[14]。
基於外泌體的生物特性及可操作性，陸續也有許多外泌體應用研究被提出，包括維持健康的老化[15]、罕見疾病的治療[4]、關節炎的軟骨修復、降低發炎反應及改善協同功能[5]、癌症的診斷及治療[16]、青光眼的治療[17]、脂肪肝的診斷及治療[12]、旋轉肌袖的傷害治療[18]、腦創傷損害（TBI）及脊椎傷害（SCI）的修復[19]、乾癬治療的應用[2]、抗病毒或疫苗[20] 等。當外泌體相關研究知識的累積，將會加速促成外泌體於臨床應用的腳步。
儘管外泌體在消費市場以再生醫學最廣為人知，包含了美容護膚的皮膚修復、健髮外泌體的應用等，但目前全球，包括：美國食品藥物管理局（Food and Drug Administration, FDA）、歐盟及台灣，尚未核准任何外泌體新藥上市，相關臨床應用仍處於實驗階段[1]。因此，外泌體未來不管在消費市場、臨床應用及診斷或新藥開發都極具潛力與重要性。
- 參考資料：
- 1. 黃奇英。外泌體的應用與發展趨勢！在台灣可以合法使外泌體嗎？衛生福利部。細胞治療技術資訊專區。2024。
- 2. Chen, Y.; Liu, H.; He, Y.; Yang, B.; Lu,W.; Dai, Z. Roles for Exosomes in the Pathogenesis, Drug Delivery and Therapy of Psoriasis. Pharmaceutics 2025, 17, 51.
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鍾耀德管理師
- 現職︱
- 臺大醫院雲林分院教學研究部共同實驗室管理師
- 學歷︱
- 國立中正大學生物醫學系分子生物學研究所博士班進修中
- 國立台灣海洋大學食品科學系碩士
- 國立台灣海洋大學食品科學系
- 經歷︱
- 臺大醫院雲林分院共同實驗室管理師
- 專長︱
- 分子生物學、細胞生物學、外泌體