2026.07.31
外泌體研究系列|胞外囊泡來源與應用
間質幹細胞、免疫細胞、腫瘤細胞、植物、微生物及牛乳來源EVs,各自具有哪些生物特性與發展方向?
資料出處: Extracellular Vesicles for Therapeutic Applications: A Translational Framework Integrating Sources, Administration Routes, Indications, Quality Control and Regulatory Systems. International Journal of Nanomedicine. 2026 Jun 26;21:622474.
DOI: 10.2147/IJN.S622474
不同來源的胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)會保留部分親代細胞或生物來源的分子特徵,因此在組織修復、免疫調節、癌症研究、液體活檢、食品應用及藥物遞送等領域,呈現不同的研究價值。

胞外囊泡是由細胞或不同生物來源釋放的奈米級膜性囊泡,內部可攜帶蛋白質、脂質、mRNA、miRNA及其他生物活性分子。當這些囊泡與其他細胞接觸或被細胞吸收後,可能參與細胞之間的訊息傳遞。
EVs的內容物會受到親代細胞類型、生理狀態、活化程度、培養條件及微環境影響。因此,即使都屬於胞外囊泡,不同來源仍可能表現出不同的生物功能。
間質幹細胞來源胞外囊泡可保留部分親代MSC的生物活性,包括 組織再生、免疫調節及抗發炎作用。
相較直接導入活細胞,MSC-EVs屬於無細胞(Cell-free)研究策略,因此有機會避開活細胞治療可能涉及的異常增殖、非預期分化及細胞活性變化等問題。
MSC可來自不同組織,包括:
不同組織來源的MSC-EVs,可能因其分子組成、蛋白質與核酸內容不同,而呈現不同的生物活性及適用研究方向。
免疫細胞來源胞外囊泡具有高度的功能異質性。其作用不只取決於親代細胞的種類,也會受到親代細胞亞型、活化狀態及周圍微環境共同影響,因此可能呈現雙向的免疫調節作用。
樹突狀細胞(Dendritic Cells, DC)來源EVs可攜帶 主要組織相容性複合體(MHC)分子及共刺激分子, 因此具有向T細胞呈遞抗原並活化初始T細胞的研究潛力。
自然殺手細胞(Natural Killer Cells, NK)來源EVs可攜帶多種細胞毒殺相關效應分子,包括:
這些效應分子可透過不同路徑影響腫瘤細胞,因此NK細胞來源EVs在抗腫瘤及藥物載體研究中受到關注。
腫瘤細胞來源胞外囊泡(Tumor-derived Extracellular Vesicles, TEVs)可保留部分親代腫瘤細胞的分子特徵,也是腫瘤微環境中重要的訊息傳遞介質。
由於TEVs可反映部分親代腫瘤細胞特徵,因此具有成為 液體活檢候選生物標誌物 的潛力。
另一方面,研究也持續評估TEVs是否可經過適當處理後,應用於腫瘤疫苗、抗原呈遞或靶向遞送載體。然而,TEVs本身可能參與腫瘤微環境調控,因此安全性與功能控制仍是產品開發的重要課題。
植物來源胞外囊泡(Plant-derived Extracellular Vesicles, PDEVs)可從多種可食用植物中分離,包括:
研究指出,部分PDEVs可能透過抑制NF-κB相關路徑、降低氧化壓力等方式,參與 抗發炎、抗氧化、抗腫瘤及組織再生等生物作用。
相較人工合成脂質體,植物來源EVs可能具有較低免疫原性、良好生物相容性及較高成本效益,因此受到天然奈米載體與功能性食品研究的重視。
微生物來源胞外囊泡(Microbial Extracellular Vesicles, MEVs)依菌體結構可分為:
其粒徑大約介於20至400奈米,可攜帶菌體來源的蛋白質、脂質、核酸與其他活性成分。
文獻指出,部分MEVs具有穿越腸道屏障並影響全身免疫細胞功能的潛力。益生菌來源EVs亦可能依微環境狀態,促使巨噬細胞朝M1或M2表型極化,進而呈現不同的免疫反應。
牛乳來源胞外囊泡(Milk-derived Extracellular Vesicles, M-EVs)可攜帶多種生物分子,包括:
文獻整理指出,M-EVs具有抵抗胃酸、消化酵素及部分熱加工條件的穩定性,可能提高其通過胃腸道環境並保留活性成分的機會。
| 來源 | 主要特色 | 代表性內容或標誌 | 主要研究方向 |
|---|---|---|---|
| 間質幹細胞 MSC-EVs | 保留部分組織修復、抗發炎及免疫調節功能 | CD9、CD63、CD81及MSC相關抗原 | 再生醫學、組織修復、免疫調節 |
| 免疫細胞 IC-EVs | 功能受免疫細胞亞型、活化狀態與微環境影響 | MHC、共刺激分子、Perforin、Granzyme等 | 免疫治療、抗原呈遞、癌症研究 |
| 腫瘤細胞 TEVs | 保留部分親代腫瘤細胞分子特徵 | 腫瘤抗原、膜蛋白及腫瘤相關核酸 | 液體活檢、腫瘤疫苗、靶向遞送 |
| 植物 PDEVs | 天然來源、口服相容性與生物相容性受到關注 | 植物脂質、蛋白質及核酸等活性成分 | 功能性食品、抗氧化、天然口服載體 |
| 微生物 MEVs | 可參與腸道菌與宿主免疫訊息交流 | OMVs、CMVs及微生物來源活性成分 | 腸道免疫、代謝研究、疫苗載體 |
| 牛乳 M-EVs | 來源易取得,且具有胃腸道與加工穩定性研究優勢 | 蛋白質、脂質、mRNA與miRNA | 食品應用、保健研究、天然遞送平台 |
不同來源的EVs各有優勢,但要從實驗室研究轉化為可穩定生產與應用的產品,仍需建立完整的製程與品質管理制度。
因此,外泌體產品不能只比較「來源」或「數量」,還必須同時考量其內容物、功能、純度、保存方式、使用途徑與品質規格。
外泌體及胞外囊泡並非單一類型的生物材料。不同細胞、組織、植物、微生物及牛乳來源EVs,會因攜帶不同的蛋白質、脂質與核酸,而展現各自的生物特性及應用方向。
MSC-EVs較常被研究於再生與免疫調節;免疫細胞EVs聚焦抗原呈遞與細胞毒殺;TEVs可提供腫瘤診斷線索;植物、微生物與牛乳EVs則為食品、腸道健康及天然遞送平台帶來新的研究可能。
未來的關鍵不只是找到更多EV來源,而是依照實際用途,建立合適的來源選擇、純化製程、品質規格、效力驗證及安全性評估。
胞外囊泡是細胞釋放到細胞外的膜性囊泡總稱,外泌體通常被視為胞外囊泡中的一種類型。本文為符合一般搜尋習慣,在標題使用外泌體,但專業內容主要依文獻以胞外囊泡EVs說明。
目前受到關注的來源包括間質幹細胞、免疫細胞、腫瘤細胞、植物、微生物與牛乳。不同來源所攜帶的蛋白質、脂質與核酸不同,因此研究方向也不相同。
間質幹細胞來源胞外囊泡MSC-EVs常被研究於組織修復、免疫調節與抗發炎應用,但不同組織來源的MSC-EVs仍可能呈現不同特性。
植物與牛乳來源胞外囊泡因具有一定的胃腸道穩定性、低免疫原性與口服相容性,因此受到食品及天然遞送載體研究的關注。但實際產品仍須完成製程、品質、安全性及法規評估。
許多應用目前仍處於體外試驗、動物研究或臨床轉譯階段。不同來源、劑量、純化方法與給藥方式都可能影響結果,不應將研究潛力直接視為已核准的臨床療法。
Zhang F, et al. Extracellular Vesicles for Therapeutic Applications: A Translational Framework Integrating Sources, Administration Routes, Indications, Quality Control and Regulatory Systems. International Journal of Nanomedicine. 2026 Jun 26;21:622474. DOI: 10.2147/IJN.S622474
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