脓毒症是由病原体感染引发的宿主免疫系统失调性疾病，可导致器官功能障碍甚至死亡，是全球性的重大健康问题，也是重症监护室死亡的主要原因之一。据近期全球分析估计，2017年脓毒症人数占全球总死亡人数的19.7%^[1]。中国脓毒症病死率同样居高不下^[2]，其治疗仍主要依赖抗生素和器官支持疗法^[3]，且近年来治疗方案未有显著变革。现有研究发现，某些细菌来源的EVs在脓毒症进程中能抑制全身炎症、促进组织修复^[4]，有望成为治疗脓毒症的新靶点。

1 脓毒症与肠道菌群

肠道菌群是定植于胃肠道的细菌，通常与人体共生或互利，在宿主营养代谢、维持肠道黏膜屏障结构完整性、免疫调节及抵御病原体等方面发挥多种特定功能^[8]。肠道菌群的代谢产物，如短链脂肪酸、胆汁酸、色氨酸等，对维持人体正常生理功能具有重要作用^[9]。脓毒症发生时，炎症因子被大量激活，肠道屏障功能严重受损。此时，即使在正常生理条件下有益的细菌，也可能在肠道屏障破坏后发生易位，引发炎症反应和器官损伤，从而加剧脓毒症进程^[5]。人体肠道菌群以拟杆菌门和厚壁菌门为主，而脓毒症患者的肠道菌群组成与健康人显著不同^[10]，拟杆菌增加，厚壁菌门下降，二者的比例变化被视为菌群失调的标志^[11]。肠道菌群参与形成肠道屏障的微生物屏障，对于防止潜在有害物质和病原体侵入内环境至关重要^[12]。菌群失调可导致肠道通透性增加（即“肠漏”现象），引发一系列不良后果，如微生态失衡、微生物易位和异常免疫反应等，最终形成疾病的恶性循环^[13]。值得注意的是，肠道菌群均可释放EVs，这些源自不同细菌的EVs构成了一个复杂“囊泡通讯网络”。细菌可以将信号分子（包括蛋白质、脂质和核酸）包装在EVs中，以避免快速降解和逃避免疫监视等，从而介导局部和长距离细胞间通讯^[6]。由此可知，肠道菌群的EVs在菌群-宿主互作中扮演着不可或缺的角色，参与调控脓毒症发生发展。

2 EVs的特性和功能

细胞外囊泡（EVs）是细胞在生理或病理条件下释放的一类异质性膜包被纳米颗粒。细胞可将蛋白质、脂质、代谢物、DNA、RNA（如microRNA, mRNA, lncRNA）等多种信号分子包装入EVs中参与信息传递，并诱导受体细胞改变其生物行为，包括基因表达、增殖和凋亡等过程^[14]。相比病毒、真菌等微生物，细菌感染在脓毒症的病因中占主导地位^[15]。细菌释放含有其母细胞成分的EVs，常称为细菌细胞外囊泡（bacterial extracellular vesicles, BEVs），根据母体细菌的细胞壁差异及其囊泡的生物发生途径，BEVs主要包括两大类：革兰氏阴性菌产生的经典外膜囊泡（outer membrane vesicles, OMVs），以及革兰氏阳性菌产生的细胞质膜囊泡（membrane vesicles，CMVs）。OMVs和CMVs分别通过外膜出芽及质膜出芽形成，自然包裹蛋白质、核酸、毒素、酶、信号分子等，包裹在其中的物质受到膜结构的保护，不易被蛋白酶降解，适合在消化道等恶劣环境中递送生物信号。OMVs能穿透肠道屏障层，甚至进入血液循环，调节局部与系统的生物效应。BEVs可通过内吞作用、脂筏介导的内化或直接膜融合等方式进入宿主细胞，携带病原相关分子模式（PAMPs）激活或抑制宿主免疫反应。基于上述特征，BEVs被认为是细菌零型分泌系统^[16-17]。肠道菌群来源的EVs在脓毒症病理进程中呈现出显著的双重调控作用^[18]，即病原菌来源EVs可包装毒力因子、PAMPs、甚至抗生素耐药基因驱动脓毒症恶化，而益生菌来源的EVs则能递送保护性内容物发挥重要的保护效应^[19]。在细菌感染所致的脓毒症中，BEVs发挥着极为重要的作用，其双重性使肠道菌群来源的EVs成为理解脓毒症病理生理机制和开发治疗手段的重要窗口。

3 EVs在脓毒症与道菌群互作中的核心机制 3.1 病原菌来源EVs的致病机制

肠道微生物是人体BEVs的主要生产者。宿主免疫系统的模式识别受体（PRRs）识别BEVs的PAMPs后，会触发显著的促炎反应。这可能导致死亡或濒死细胞释放损伤相关分子模式，进一步促进先天免疫细胞活化和炎性细胞因子（如TNF-α和IL-1β）的释放。病原菌BEVs的具体致病机制包括：

（1）激活炎症信号通路与细胞焦亡：BEVs激活Toll样受体（TLRs）是触发脓毒症、导致多器官衰竭、休克乃至死亡的关键环节^[20]。TLR4主要识别OMVs表面的脂多糖（LPS），激活MyD88依赖通路, 进而通过NF-κB诱导炎症因子如TNF-α、IL-6、INF-β等的表达。TLR2识别CMVs表面的脂磷壁酸（lipoteichoic acid, LTA），以及OMVs和CMVs的脂蛋白，激活下游通路诱导炎症因子分泌。若BEVs携带鞭毛素，则可被TLR5识别，NOD1/NOD2识别进入胞质的BEVs的肽聚糖片段，激活NF-κB和MAPK通路^[21]。此外，OMVs被宿主细胞内化后，其携带的成分（如促凋亡蛋白Bax/Bak）可导致线粒体损伤并释放DAMPs（如mtDNA、ROS），进而激活NLRP3炎症小体，NLRP3激活导致caspase-1介导的IL-1β和IL-18成熟与分泌，驱动强烈的炎症反应^[28]。

（2）破坏肠道屏障功能：BEVs可破坏肠上皮细间的紧密连接。例如，黏附侵袭性大肠埃希菌的OMVs可下调紧密连接蛋白（如occludin、ZO-1）的mRNA和蛋白表达，同时上调促屏障破坏蛋白（如claudin-2）的表达，导致肠道通透性增加和菌群易位^[22]。幽门螺杆菌EVs中的毒力蛋白CagA也能促进紧密连接的破坏^[23]。

（3）促凝血与弥散性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）：DIC是脓毒症的严重并发症，可促进多器官功能障碍和死亡。BEVs内的脂多糖（LPS）可激活Caspase-11（人源为Caspase-4/5），活化的Caspase-11切割Gasdermin D（GSDMD）形成细胞膜孔道，导致细胞焦亡（pyroptosis），并释放组织因子（TF）、组蛋白等强促凝物质，最终诱发DIC^[24]。

（4）介导抗生素耐药性传播：OMVs是细菌抗生素耐药基因（ARGs）传播的重要载体^[25]。例如，源自碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌（CRKP）的OMVs可携带blaNDM-1基因，并将耐药性传递给其他肺炎克雷伯菌菌株^[26]。

3.2 肠道益生菌来源EVs的抑炎与保护作用

（1）调节先天免疫：与病原菌EVs的致病性不同，益生菌细胞外囊泡（probiotic extracellular vesicles, pEVs）可通过传递免疫调节信号维持宿主稳态并抵御疾病^[27]。如乳酸杆菌、双歧杆菌的EVs中某些活性成分（如脂蛋白）可作为TLR2的配体。TLR2激活宿主免疫细胞（如巨噬细胞、树突状细胞）后导致促炎因子（IL-6、TNF-α）和抗炎因子（IL-10、TGF-β）的平衡表达，形成一种“免疫微调”效应。这种双向调节既能增强先天免疫防御病原体，又通过IL-10等维持免疫耐受，防止过度炎症反应^[28]。此外，Gong等人证明，pEVs能抑制IKK复合体的磷酸化进而抑制NF-κB通路，并激活STAT3/STAT6等通路促进巨噬细胞向抗炎的M2型极化^[29]。

（2）减轻肠-器官轴炎症损伤：肠道微生态可影响各器官功能（如肠-肺轴、肠-脑轴、肠-肝轴等）^[30]。脓毒症常伴随着多器官功能障碍，肠道EVs被认为是远端器官之间通讯的信号，通过EVs递送保护因子能减轻脓毒症相关的远端器官损伤^[31]。例如，物乳植杆菌衍生的EVs（LpEVs）递送靶向抑制铁死亡关键基因Acsl4的cbn-let-7和NF-κB/NLRP3通路，通过抗铁死植亡和抗炎减轻肺损伤^[32]肠道益生菌鲁伊托氏乳酸杆菌衍生的EVs抑制MAPK和NF-κB通路调节小胶质细胞极化，改善血脑屏障功能并减轻神经炎症^[33]。此外，AKK衍生的EVs通过阻断NLRP3寡聚化、增强紧密连接，减少内毒素入肝、抑制巨噬细胞中的TLR4/NF-κB通路等减轻肝脏炎症^[34]。还有研究表明，EVs可通过递送lncRNA有效减轻脓毒症诱导的器官损伤^[35]。

（3）调节肠道炎症与肠道菌群：益生菌衍生的EVs可作为“后生元（postbiotics）”^[36]，发挥抗菌、免疫调节、抗氧化和抗增殖等多重活性，通过调节肠道微环境，降低脓毒症发生风险并改善脓毒症患者预后^[37]。另外，多种益生菌衍生的EVs能抑制肠道炎症，如副干酪乳杆菌（lactobacillus paracasei）的EVs则通过特异度靶向并增强IRE1α-XBP1内质网应激通路，诱导TRAF2降解，进而抑制NF-κB信号通路来减轻肠道炎症^[38]。更重要的是，益生菌EVs能有效保护肠道屏障完整性，甚至影响肠道菌群组成，Hua等证明，罗斯氏菌能增加肠道双歧杆菌属、柯林斯菌属和安德克氏菌属^[39]。

4 肠道菌群衍生的EVs在脓毒症治疗中的潜在应用

肠道EVs在脓毒症治疗中具有广阔前景，细菌产生的EVs内容物有所不同，且具有选择性靶向各种组织或器官的能力，可使所负载的活性物质靶向释放，已成为疫苗、生物标志物、免疫治疗剂和纳米药物递送系统。见图 1。

（1）疫苗开发：OMVs有多种病原体相关抗原, 同时含有跨膜和膜锚定蛋白，可增强内吞作用以促进其内容物递送。凭借其高稳定性、良好的组织渗透性，成为了疫苗开发的宝贵资源^[40]。伤寒沙门氏菌、痢疾杆菌、大肠杆菌等衍生的OMVs正在用于开发疫苗^[41]。基于肠道菌群细胞外囊泡的疫苗可用，可帮助对抗疾病和满足医疗需求。

（2）诊断生物标志物：脓毒症患者血清中的外泌体内容物会发生显著改变，可作为脓毒症诊断标物^[42-43]。例如，在血清外泌体差异表达蛋白（DEPs）中，过氧化物还原蛋白-1（PRDX1）仅存在于脓毒症患者中，而在健康个体中未检出^[44]。

（3）抗菌与抗病毒载体：抗生素是脓毒症治疗基石，而革兰氏阴性菌耐药性是最大威胁。OMVs具有跨细菌细胞包膜递送功能性物质的独特能力，使其有潜力作为天然的抗菌递送载体。在抗病毒方面，克雷伯菌、大肠杆菌和沙门氏菌的MVs可通过TLR4-TRIF信号通路诱导巨噬细胞产生抗病毒免疫，减少病毒在巨噬细胞、肺泡上皮细胞及肺组织中的复制，对细菌-病毒混合感染的结局具有重要影响^[45]。

（4）工程化药物递送平台：通过基因工程、膜融合、化学修饰或物理修饰等方法，可将靶向分子引入EVs，赋予其在疾病管理中更广泛和精准的应用潜力^[46]。例如，将AKK用修饰后的外泌体包封，可保护AKK免受胃酸、胆汁盐和消化酶的破坏，显著增强其在胃肠道的定植潜力^[47]。AKK已被证明能有效减缓肠道炎症，又如，将抗肿瘤药物阿霉素装载入拉氏链球菌EVs中，可成功将其递送至人体细胞内^[48]。长远来看，EVs研究不仅将深化我们对脓毒症发病机制的理解，也可能为其他感染性和炎症性疾病的治疗提供全新范式。

5 挑战与展望

EVs相关研究进一步强化了脓毒症作为一种高度异质性疾病的观点。未来的疾病分类系统可能需要整合EVs的特征信息（如来源细胞、特异度分子标记物等），以实现更精准的疾病分型和个体化治疗。此外，EVs介导的菌群-宿主互作机制，凸显了调节肠道微生态平衡在脓毒症治疗中的核心重要性。靶向肠道菌群EVs的策略（如补充益生菌EVs、中和致病菌EVs）有望成为脓毒症综合治疗的新组分。然而，当前EVs研究与应用仍面临诸多挑战。EVs大规模分离纯化、标准化储存、有效剂量确定及功能评估方法的标准化是亟待解决的关键难题^[49]。在EVs大规模生产过程中，同时获得高纯度和高产率仍具挑战性。迫切需要推进EVs生产流程的标准化和基础机制研究，以合理设计治疗策略并准确预测潜在风险。通过持续的多学科协作努力，EVs有望被转化为强大的医学工具，最终惠及广大脓毒症患者。

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