《International Journal of Nanomedicine》：How Effective are Exosomes in Overcoming Blood-Labyrinth Barrier in Sensorineural Hearing Loss? A Comprehensive Review of the Literature
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这篇综述深入探讨了外泌体作为突破血迷路屏障（BLB）以实现感音神经性听力损失（SNHL）靶向治疗的新型纳米平台。文章系统分析了BLB的结构与功能、当前药物递送策略的局限性，并详细阐述了天然及工程化外泌体利用受体介导转胞吞等机制跨越BLB的潜力。最后，文章展望了其在听觉保护和修复方面的应用前景，并指出了标准化生产、负载效率、临床转化等未来挑战。
血迷路屏障介导的药物递送障碍
药物向内耳的递送受到多重生理屏障的阻碍，其中最主要的是血迷路屏障（BLB）。该屏障在结构和功能上与血脑屏障（BBB）相似，由紧密连接的内皮细胞、周细胞和血管周围巨噬细胞样黑色素细胞组成，能阻止超过98%的全身给药进入耳蜗。BLB的生理功能主要包括维持离子稳态、清除毒素和病原体以及建立免疫豁免，这些功能在保护内耳精细感觉细胞的同时，也为有效递送治疗剂带来了巨大挑战。
BLB阻碍药物递送的主要机制可分为两类：一是由紧密连接构成的物理屏障，限制了细胞旁路转运；二是涉及P-糖蛋白等外排泵的转运屏障，会主动排出外源性物质。此外，低脂溶性、高分子量（>500 Da）和分子电荷等药代动力学限制也进一步阻碍了药物穿过BLB。据统计，不到5%的系统给药治疗剂能成功到达内耳靶点，这严重影响了感音神经性听力损失（SNHL）药物治疗的疗效。
克服BLB跨屏障转运限制的策略
目前临床上的内耳给药途径主要有三种：全身药理学递送、经鼓室治疗性递送和直接耳蜗内给药。全身给药是传统的给药方式，但受限于BLB的选择性通透性，仅低分子量阳离子化合物能充分穿透。经鼓室给药通过圆窗膜（RWM）促进内耳药物吸收，但药物分布存在明显的由底转向尖端的浓度梯度。直接耳蜗内注射可实现精准的靶向治疗，但需要侵入性手术，并可能破坏内淋巴-外淋巴离子分隔。
尽管纳米载体系统在改善耳蜗药物分布方面前景广阔，但仍面临内耳生物材料潜在毒性和药代动力学特征不完全等挑战。细胞外囊泡（EV）递送平台因其低免疫原性、高载物能力和固有的生物屏障穿透能力，成为克服靶向听觉系统药物递送这一艰巨挑战的潜在变革性策略。
外泌体作为药物递送囊泡的先进性
外泌体是细胞外囊泡的一个独特亚型，直径通常在30至150纳米之间。其生物发生主要通过内体分选复合物（ESCRT）依赖和ESCRT非依赖两种主要机制进行。作为细胞间通讯的关键介质，外泌体通过其包含蛋白质、核酸和脂质种类的分子载物，实现复杂的细胞间对话，从而调节受体细胞的表型。
其生物学功能包括免疫调节、细胞代谢调节、促进肿瘤进展和转移以及维持和再生神经系统。这些内在的生物学特性使外泌体成为有前景的内源性药物递送载体，特别是在需要精确调节细胞活性的应用中，例如内耳感觉细胞的保护和再生。
外泌体跨越血迷路屏障的先天能力
外泌体具有跨越BLB的内在能力，使其成为治疗SNHL的有希望的内源性递送平台。这种易位机制复杂且高度协调，主要涉及以下分子途径：
- 1.
受体-配体介导的转胞吞作用：外泌体表达特定的表面蛋白，可与BLB内皮细胞上的相应受体相互作用，从而启动受体介导的转胞吞作用。
- 2.
膜融合与载物递送：外泌体的脂质双分子层富含胆固醇、鞘磷脂和神经酰胺，这些成分有助于与靶细胞膜直接融合，从而将腔内载物释放到细胞质中。这种直接递送机制特别适合疏水性药物和核酸疗法的转运。
- 3.
免疫豁免特性：作为内源性纳米载体，外泌体表现出低免疫原性和良好的生物相容性。它们显示CD47（“不吃我”信号）以及补体抑制因子CD55和CD59等关键表面蛋白，共同防止单核吞噬系统快速清除，从而延长其体内循环时间。
越来越多的研究表明，外泌体能够穿过BLB。值得注意的是，来自不同细胞来源的外泌体表现出不同的BLB穿透效率，例如间充质干细胞来源的外泌体对耳蜗显示出增强的趋向性。
用于优化药物递送的工程化外泌体
药物装载
外泌体药物装载主要采用两种不同的策略：装载前（对供体细胞进行预处理）和装载后（外泌体纯化后，通过体外孵育将治疗剂掺入外泌体腔内）。各种物理技术有助于载物装载，例如超声辅助膜透化、电穿孔介导的核酸封装、冻融循环掺入、挤出法载物整合和透析辅助低电位装载。
靶向修饰策略
外泌体是一类具有卓越药物递送能力的内源性纳米囊泡，在封装药物、核酸和其他生物活性分子方面表现出优于传统递送系统的性能，同时克服了其局限性。然而，天然外泌体在靶向精度、载物容量和功能调节方面存在显著限制。因此，当前的研究工作集中在通过工程化修饰来解决这些限制并释放其临床潜力。
生物工程方法涉及对亲代细胞进行基因修饰，以生产具有定制特性的外泌体。化学缀合技术则包括共价表面修饰策略，例如使用叠氮糖掺入后进行生物正交点击化学。
在听觉保护和恢复中的治疗应用
外泌体作为一个多功能递送平台，能够携带多种治疗剂用于治疗SNHL，通过多种分子和细胞机制对听觉功能发挥保护和恢复作用。
核酸递送
外泌体可以有效地保护核酸免受核酸酶介导的降解，并促进其靶向递送至内耳细胞。这包括 miRNA 调控（例如递送保护性 miR-183 家族、miR-96，或携带抑制分子以沉默致病性 miRNA 如与年龄相关听力损失有关的 miR-34a）以及 mRNA 补充疗法（例如开发混合外泌体-腺相关病毒递送平台以增强耳蜗转导效率）。
蛋白质和肽递送
外泌体可以高效地封装和递送基于蛋白质和肽的治疗剂，例如：
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神经营养因子：如脑源性神经营养因子（BDNF）和神经营养因子-3（NT-3），可促进螺旋神经节神经元的存活并支持突触再生。
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抗氧化酶：如超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT），以减轻氧化应激。
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抗凋亡蛋白：如 Bcl-2 和 XIAP，以潜在地抑制药物诱导的毛细胞损伤和听觉神经元凋亡。
小分子药物递送
外泌体可以提高小分子药物在内耳的递送效率和治疗效果，例如：
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类固醇：如地塞米松，外泌体封装可改善其水溶性和靶向特异性，同时减少全身暴露和相关副作用。
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神经保护剂：如迷迭香酸，外泌体封装增强了其稳定性和促进细胞内递送。
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铁死亡抑制剂：如 Ferrostatin-1，外泌体递送增强了其细胞内生物利用度和滞留时间。
临床前证据
多项研究已证明了外泌体在SNHL模型中的治疗潜力。在噪声诱导的听力损失模型中，静脉注射间充质干细胞来源的外泌体可显著降低听觉脑干反应（ABR）阈值 20-30 dB，同时减轻毛细胞损失和突触损伤。在药物诱导的耳毒性模型中，腹膜内注射脐带间充质干细胞来源的外泌体能有效减轻毛细胞和螺旋神经节神经元的损伤，从而改善听觉功能。在年龄相关性听力损失模型中，外泌体介导的 Apelin 递送可促进 M2 巨噬细胞极化，从而延缓毛细胞衰老和功能恶化。
未来展望
尽管外泌体治疗SNHL前景广阔，但其从实验室研究到临床应用仍面临多重障碍，需要跨学科协调努力来克服。挑战主要集中在几个方面：分离、纯化和标准化工艺尚不成熟；药物装载效率和稳定性有待提高；高剂量全身给药的安全性需全面评估；体内药代动力学和药效学行为尚未完全阐明；符合良好生产规范（GMP）标准的大规模生产和质量控制体系缺乏；以及个性化治疗（自体与外源性）的平衡问题。
本系统性综述全面审视了内耳微环境的屏障结构及其控制药物递送的调控机制，特别强调了外泌体作为纳米级递送载体的治疗潜力。BLB对跨屏障药物转运施加了严格限制，而外泌体凭借其固有的屏障穿透能力、生物相容性和可工程化特性，代表了针对内耳疾病靶向治疗的一种变革性策略。通过阐明外泌体生物发生途径、优化药物装载效率和靶向特异性，以及经验验证其在听觉保护和功能恢复中的疗效，已经取得了实质性进展。然而，临床转化仍然充满挑战，包括标准化可扩展生产方案、提高体内递送效率以及全面评估长期生物安全性。通过协调的跨学科努力解决这些关键问题，外泌体介导的药物递送可能成为耳科学中的一种新型治疗范式，为SNHL和前庭功能障碍患者提供精准医疗解决方案。
