源无止境 创生有道
探秘外泌体:中枢神经系统疾病的新希望

发布时间:2025-08-04 09:49   浏览次数:78

全球有超过5000万阿尔茨海默病患者,1000多万帕金森病患者,还有数以千万计的脑卒中、癫痫和抑郁症患者。这些中枢神经系统疾病不仅夺走患者的行动能力、记忆甚至自我意识,更带来沉重的家庭和社会负担。

 

外泌体(exosomes)是一种由细胞分泌的、具有脂质双层膜结构囊泡,直径约为30-150nm,可以将脂类、碳水化合物、蛋白质、mRNAmiRNADNA等生物分子从一个细胞传递到另一个细胞,从而交换遗传信息、重编程宿主细胞,进行细胞间通讯,帮助细胞制造胶原蛋白等蛋白质分子。

 

这些微小囊泡堪称细胞间的快递,通过与受体细胞膜的融合进行细胞间通讯。在中枢神经系统中,外泌体展现独特优势:

• 低免疫原性:避免引发强烈免疫反应
• 高稳定性:在体液中比人工脂质体更稳定
• 卓越的屏障穿透能力:可穿过血脑屏障
• 可工程化改造:可装载药物并修饰靶向分子

不同细胞来源的外泌体功能各异,其中间充质干细胞(MSC)来源的外泌体因易获取、安全且具多重修复功能,成为研究热点

外泌体的核心机制在于其多靶点、多层次的作用方式:

抗炎与免疫调节MSC外泌体可促进小胶质细胞由促炎M1型向抗炎M2型极化,减少TNF-α等促炎因子分泌,增加IL-10等保护性因子产生。

神经保护与再生:外泌体携带的miR-124miR-21-5p等分子可调控BDNF/TrkB通路,促进突触重建和神经元存活。癫痫模型研究显示,经鼻给予的外泌体可使海马CA1区锥体细胞死亡率降低30%,抑制性中间神经元保留率提高47%

病理蛋白清除与血管重塑:工程化外泌体可携带特定药物精准降解致病蛋白。如携带DNase 1M2巨噬细胞外泌体能有效降解NETs,促进卒中后血管重塑;而装载BACE1 siRNA的外泌体可靶向清除β淀粉样蛋白。

给药方式的革新进一步增强了治疗效果。鼻喷给药使外泌体通过嗅觉神经通路直接进入大脑,绕过血脑屏障,生物利用率显著提高

 

国际权威期刊近年发表了多项外泌体治疗中枢神经系统疾病的突破性研究:

癫痫的多维修复PubMed》发表了美国得克萨斯农工大学团队的研究。该团队通过鼻腔滴注干细胞外泌体治疗癫痫小鼠,发现外泌体能在6小时内抵达海马区病灶,并持续释放活性成分72小时。关键促炎因子TNF-α水平降低58%6周后海马新生神经元数量增加2.8倍,空间记忆能力恢复至健康水平

 

缺血性卒中的协同治疗西南交通大学郭星/周绍兵教授团队在《Advanced Functional Materials》发表研究,开发了CD206+ M2样巨噬细胞衍生外泌体搭载DNase 1的治疗系统。该系统通过外泌体的胞吞作用穿过血脑屏障,清除NETs的同时诱导小胶质细胞M2极化,显著减少脑梗死面积并改善神经功能

 

抑郁症的基因治疗突破中央民族大学程勇教授团队在《Research》发表创新研究,开发了 RVG-BDNF工程化外泌体。通过基因工程技术将神经元特异性狂犬病毒糖蛋白(RVG)和BDNF基因结合,创造出能靶向神经元的外泌体。经尾静脉注射后,这些特洛伊木马有效改善小鼠抑郁样行为,增加海马和前额叶皮层区域的成熟神经元数量

 

外泌体作为一种新型的治疗手段,在中枢神经系统疾病治疗领域展现出了巨大的潜力。虽然已有一些初步的临床研究成果显示出外泌体治疗的有效性和安全性,但目前仍处于探索阶段,许多问题尚待解决

未来,随着研究的不断深入和技术的不断进步,外泌体有望成为中枢神经系统疾病的一种安全、有效、可控的临床治疗手段,为众多中枢神经系统疾病患者带来新的希望。

 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28396435/

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202402724