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目的:人脐带间充质干细胞来源外泌体（human umbilical cord mesenchymal stem cells derived exosomes,huc MSC-Ex）在多种组织再生修复和恶性肿瘤治疗中发挥着重要的作用。然而,天然的huc MSC-Ex由于还存在着体内循环稳定性差、靶向性不足等诸多问题限制其更广泛的临床应用。为了解决这些瓶颈问题,本论文旨在建立两种工程化策略来对自然的huc MSC-Ex进行靶向性修饰和装载外源性生物活性分子,以期提高huc MSC-Ex的稳定性、靶向性和治疗功效,进而增强huc MSC-Ex的组织再生修复功能和肿瘤抑制能力。方法:（1）脐带组织块贴壁法分离原代huc MSCs;倒置显微镜用于检测huc MSCs形态特征,成脂诱导分化、成骨诱导分化用于鉴定huc MSCs多向分化潜能,流式细胞仪用于鉴定huc MSCs表面标记;采用超滤联合超速离心法分离huc MSC-Ex;透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）分别检测huc MSC-Ex的大小、形态、形貌和高度;纳米颗粒跟踪分析仪（NTA）检测huc MSC-Ex的粒径、浓度和膜电位;Western blot检测huc MSC-Ex的特征性蛋白标记;密度梯度离心法分离人外周血中性粒细胞;从细胞形态特征、瑞氏-吉姆萨染色、表面特征性标记和荧光双染等方面鉴定中性粒细胞的纯度和完整性;差速超速离心法提取中性粒细胞膜蛋白;Western blot和考马斯亮蓝染色鉴定细胞膜蛋白纯度;通过脂质体挤压技术将中性粒细胞膜蛋白制备成150 nm左右的中性粒细胞纳米囊泡（Neu-NVs）;通过超声联合脂质体挤压技术将Neu-NVs和huc MSC-Ex制备成嵌合纳米囊泡（NEX）;TEM和AFM分别检测Neu-NVs和NEX的大小、形态、形貌和高度;NTA检测Neu-NVs和NEX的粒径、浓度和膜电位;Western blot和考马斯亮蓝染色检测Neu-NVs和NEX的特征标记和蛋白组分;腹腔注射顺铂构建急性肾损伤（acute kidney injury,AKI）小鼠模型,血清学检测和HE染色鉴定肾功能损害;尾静脉注射DIL标记Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX,小动物活体成像检测NEX的炎症靶向性和组织归巢能力;尾静脉注射相同颗粒数Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX对AKI进行干预,生化实验检测小鼠血清Cr、BUN、AST和ALT水平分别评价肾功能和肝功能。HE染色、免疫组织化学染色、Tunel凋亡染色和多参数流式细胞仪分别评价Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX干预后的肾组织病理改变和炎症细胞浸润、肾组织细胞增殖和凋亡情况、血清中12种细胞因子表达;共聚焦检测DIO标记huc MSC-Ex和NEX被NRK52E细胞的摄取情况;不同浓度顺铂处理NRK52E细胞不同时间来构建细胞损伤模型,CCK8实验评价顺铂对细胞增殖活性影响,q RT-PCR检测顺铂对炎症因子表达影响,综合确定最佳模型诱导条件;EDU染色和ROS染色分别评价Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX对顺铂诱导NRK52E细胞的增殖能力和氧化应激反应;流式细胞仪检测DIO标记huc MSC-Ex和NEX被RAW264.7细胞的摄取情况。（2）激光共聚焦显微镜检测DIL标记huc MSC-Ex与胃癌细胞系MKN45和HGC27共孵育不同时间点后细胞的内化情况;CCK8、克隆形成、Western blot检测huc MSC-Ex对胃癌细胞系MKN45和HGC27增殖和凋亡影响;mi RNA测序检测人胚肺成纤维细胞来源外泌体（human embryonic lung fibroblasts derived exosomes,HFL1-Ex）和huc MSC-Ex中差异显著的mi RNAs分子;KEGG富集分析huc MSC-Ex中mi RNAs分子参与肿瘤抑制的信号通路;q RT-PCR筛选验证huc MSC-Ex中上调显著的具有抑癌作用的新分子（NC＿000020.11＿mi RNA13896）mi RNA13896;CCK8、克隆形成、Western blot、q RT-PCR和流式细胞仪检测转染mi RNA13896 mimics和inhibitor后对MKN45细胞增殖、转移和凋亡的影响;Western blot、自噬双标腺病毒转导、免疫荧光检测转染mi RNA13896模拟物和抑制剂后对MKN45细胞自噬的影响;q RT-PCR、Western blot、免疫荧光检测转染mi RNA13896 mimics和inhibitor后对MKN45细胞自噬相关蛋白ATG2A的影响;双荧光素酶报告实验检测MKN45细胞和HEK293T细胞共转染ATG2A野生型和突变型质粒及mi RNA13896 mimics和inhibitor后,mi RNA13896与ATG2A的结合情况;免疫组组化、q RT-PCR、生信分析和免疫荧光分别检测ATG2A在胃癌组织和细胞的表达及其对胃癌患者预后影响、ATG2A与LC3B的共定位情况;q RT-PCR和免疫荧光检测沉默ATG2A对胃癌细胞系MKN45和HGC27自噬的影响;CCK8、克隆形成、Transwell实验和流式细胞仪检测沉默ATG2A对胃癌细胞增殖、转移和凋亡的作用;TEM、NTA、Western blot、免疫荧光、q RT-PCR检测电穿孔装载外源性mi RNA13896到huc MSC-Ex加载效率;CCK8、克隆形成和Western blot检测mi RNA13896工程化huc MSC-Ex对胃癌细胞系MKN45的作用;小动物活体成像评价DIL标记mi RNA13896工程化huc MSC-Ex对肿瘤组织的靶向性和归巢能力;肿瘤大体观、肿瘤体积、HE染色评估尾静脉连续给予20天mi RNA13896工程化huc MSC-Ex干预后的抑癌效果;HE染色和生化检测评估mi RNA13896工程化huc MSC-Ex的体内应用安全性。结果:（1）原代分离的huc MSCs形态为长梭形,呈旋涡状贴壁生长;Huc MSCs能够向成脂和成骨分化;Huc MSCs表面阳性表达CD29、CD73、CD105,阴性表达CD11b、CD14和CD45;Huc MSC-Ex的形态呈现为杯状结构、直径在154 nm左右、高度在10 nm左右、膜电位为负值,阳性表达外泌体特征性蛋白CD9、CD63、CD81、TSG101、Alix、HSP70,阴性表达Calnexin;分离到的外周血中性粒细胞大小较为均一、形态呈现为球形,细胞核深染,呈杆状核或分叶核,细胞分离纯度高达95%以上。中性粒细胞阳性表达特征蛋白CD11b和CD33,细胞膜完整;分离到的中性粒细胞膜蛋白组分主要分布在70 k Da,与细胞表达相同的膜蛋白标记;制备的Neu-NVs大小较为均一,形态呈现为盘状结构,直径在146 nm左右、高度在10 nm左右、膜电位为负值,阳性表达CCL2、CXCR4、Fas、ICAM-1、integrinαVβ3膜蛋白分子。制备的Neu-NVs与huc MSC-Ex融合的嵌合纳米囊泡NEX大小较为均一,形态呈现为杯状结构,直径在160 nm左右、高度在10 nm左右、膜电位为负值,阳性表达CCL2、Fas、CXCR4、ICAM-1、CD81等特征性膜蛋白分子。NEX具有Neu-NVs和huc MSC-Ex共同的蛋白组分。荧光共振能量转移和膜染料共定位实验显示Neu-NVs和huc MSC-Ex融合效率达到95%以上;成功构建顺铂诱导的急性肾损伤小鼠模型,模型组动物肾功能指标肌酐和尿素氮显著升高,肾组织病理结构紊乱;DIL标记的Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX均能在肝、肾、脾和肺聚集,然而NEX在肾组织聚集显著高于其他两组,在肝、脾和肺聚集明显减少;Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX干预后,肝功能指标AST和ALT无显著差异,肾功能指标尿素氮的表达均被明显下调,NEX组肌酐水平明显降低。此外,Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX干预均降低了促炎细胞因子,如IFN-α、IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8和IL-17表达,而抗炎细胞因子,如IL-4和IL-10和自身免疫相关指标,如IL-5和IL-12P70没有显著影响,NEX组比Neu-NVs和huc MSC-Ex组表现出更加强大的抑炎效果。Neu-NVs、huc MSC-Ex和NEX干预后的肾组织病理染色结果显示,三组治疗后小鼠肾组织病理结构紊乱得到了缓解,PCNA表达增强、凋亡减少,NEX干预组比其他两组治疗效果更好;成功构建顺铂诱导的NRK52E细胞损伤模型;NEX能够促进NRK52E细胞对huc MSC-Ex的摄取能力,抑制顺铂诱导的氧化应激损伤和细胞凋亡,促进细胞增殖;NEX抑制RAW264.7巨噬细胞对huc MSC-Ex的摄取,提高exosome的利用率。（2）DIL标记huc MSC-Ex能够主动靶向胃癌细胞并呈时间依赖性被摄取;细胞功能学实验显示,huc MSC-Ex能够抑制胃癌细胞的增殖、促进其凋亡;mi RNA测序发现,相比HFL-Ex,huc MSC-Ex中有102上调的mi RNA分子,其中有84个新mi RNAs分子;筛选证实一种新的mi RNA13896在huc MSC-Ex中高度富集;细胞功能学实验证明,胃癌细胞中过表达mi RNA13896显著抑制了细胞的增殖、迁移、克隆形成,促进细胞凋亡,抑制胃癌细胞中mi RNA13896表达起到了相反的作用;机制研究显示,胃癌细胞中过表达mi RNA13896降低了胃癌细胞自噬相关蛋白ATG2A的表达,抑制了细胞的自噬水平;胃癌细胞和HEK293T细胞的双荧光素酶实验显示,mi RNA13896能够靶向结合并降低ATG2A蛋白的表达水平;ATG2A蛋白在胃癌组织和细胞中高表达,并与患者的预后呈负相关;ATG2A蛋白与自噬标志物LC3B在胃癌组织中共定位;胃癌细胞中ATG2A蛋白沉默降低了细胞自噬活性,抑制了胃癌细胞的增殖和转移,促进其凋亡;电穿孔技术成功制备mi RNA13896工程化huc MSC-Ex,mi RNA13896过表达倍数近200倍;mi RNA13896工程化huc MSC-Ex能够被胃癌细胞摄取,并增强抑制胃癌的增殖,降低细胞自噬活性;裸鼠皮下荷瘤治疗模型中,mi RNA13896工程化huc MSC-Ex能主动靶向肿瘤位点,抑制胃癌细胞的增殖,促进其凋亡;体内应用mi RNA13896工程化huc MSC-Ex对小鼠重要组织脏器和肝肾功能无显著影响。结论:（1）中性粒细胞膜工程化的huc MSC-Ex（NEX）显著提高了huc MSC-Ex的炎症靶向性,能够归巢到受损的肾损伤位点,抑制了单核巨噬系统对huc MSC-Ex的滞留,提高利用率,促进其特异性聚集到肾组织。此外,NEX抑制炎症反应、促进NRK52E细胞增殖,抑制其氧化应激水平和凋亡发生。这一方法的成功运用有望成为增强huc MSC-Ex组织再生修复功效的新策略,为推动huc MSC-Ex的临床转化应用提供新方案。（2）Huc MSC-Ex能够抑制胃癌细胞增殖并促进其凋亡。通过mi RNA测序筛选证实了huc MSC-Ex中高表达一种全新mi RNA1386分子,其能够降低ATG2A蛋白的表达抑制胃癌细胞的自噬水平,进而抑制胃癌细胞的增殖和转移,促进细胞凋亡。Mi RNA13896工程化huc MSC-Ex能更好地抑制胃癌恶性进展。Mi RNA1386和ATG2A是胃癌治疗新的潜在靶点,mi RNA13896工程化huc MSC-Ex有望成为胃癌治疗的一种新策略。