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科普日常 | 外泌体——应对神经系统疾病的“潜力股”

发布时间:2025-09-19    浏览量:0

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前言

INTRODUCTION

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神经系统疾病的应对和后续的康复一直是医学界一块难啃的“硬骨头”。一是神经细胞一旦损伤难以修复;二是大脑具有没有识别功能的“防护罩”——血脑屏障,传统治疗手段始终难以突破血脑屏障的限制,三是疾病机制复杂,单一靶点效果有限。近年来,一种名为“外泌体”的小囊泡逐渐进入人们的视野,引起广泛关注,为神经系统疾病患者带来新的希望。


1

外泌体成为应对

神经系统疾病的天然载体


外泌体是一种直径在30-100nm之间的微小囊泡,包含蛋白质、核酸、脂质等多种生物分子,外泌体就像一个带着包裹的“快递员”,在细胞间传递信号、调节生理功能。与传统药物相比,外泌体有着广泛的应用前景: 

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能穿越血脑屏障

外泌体膜和人体细胞膜的成分相似,且表面携带多种特异性蛋白(如 CD47、CD9),能避免被免疫系统清除。此外,外泌体直径仅为头发丝的千分之一。这种天然的优势使得外泌体能够自由通过血脑屏障,可以到达位于大脑深处的神经细胞身边。有研究表明,间充质干细胞分泌的外泌体通过鼻腔给药后1小时即可穿越血脑屏障,并可以在24小时内持续向脑部递送修复因子。

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低免疫原性、安全性高

免疫原性低、安全性好。可以避免产生免疫排斥、栓塞、成瘤致瘤等风险。

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 多重生物学作用“药物+载体” 二合一

外泌体有多重生物学效应,具有抗炎抗氧化、免疫调节、实现神经发生、病理性蛋白的清除、血管再生等作用,另外,外泌体还能够作为“载体”递送小分子药物、基因编辑工具,协同发挥相应的作用。



2

外泌体应对神经系统疾病

——从实验室走向临床


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阿尔兹海默病—帮助大脑清扫“垃圾”

在AD患者的大脑里,堆积着两种“垃圾”:β-淀粉样蛋白(Aβ)和tau蛋白。外泌体可以作为“清洁工”清除这两种“垃圾”的聚集。骨髓间充质干细胞来源的外泌体可以通过激活SphK/SIP信号通路,减少脑内Aβ的沉积,促进AD小鼠认知功能的恢复;神经干细胞来源的外泌体可以大幅降低Aβ和磷酸化tau蛋白的水平。上海交通大学医学院附属瑞金医院王刚教授团队完成并于2023年发布采用间充质干细胞来源的外泌体喷鼻治疗阿尔茨海默病的国际首个临床试验,证明了人脂肪衍生的间充质干细胞外泌体(ahaMSC-Exos)鼻内给药可改善AD病理状态及空间记忆,为进一步临床试验提供了剂量选择和参考依据。


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帕金森—保护多巴胺神经元的“守卫兵”

PD是一种以黑质纹状体多巴胺能神经元进行性丢失为特征的进行性神经退行性疾病。目前常用的左旋多巴类药物,长期使用会出现“异动症”,且无法阻止神经元继续死亡。将间充质干细胞外泌体注射到PD大鼠模型的黑质和纹状体中,可改善动物的运动能力和组织学症状。在一项正在进行的临床试验中,Zali等人拟评估转染miR-124的BM-MSC-Exos对诊断为急性缺血性卒中患者的疗效。在这项1/2期试验中,5名年龄在40 ~ 80岁的参与者在卒中后1个月在缺血区域接受了1次200mg剂量的转染miR-124的总蛋白BM-MSC-Exos。治疗后将对参与者的安全性进行12个月随访,并将其作为主要终点。潜在的疗效将通过在治疗后的前12个月内操纵的Rankin量表的改善来衡量,并通过测量AIS患者的残疾程度(从0到6分)来衡量。


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脑卒中—挽救缺血神经的“急救员”

脑卒中发生后,脑组织会因缺血缺氧在数小时内出现大量不可逆转的神经细胞死亡,而传统溶栓治疗的时间窗口仅为4.5小时,且存在出血风险。外泌体的出现,为延长治疗时间窗口、减少神经损伤提供了可能。人脐带间充质干细胞外泌体(hUMSC-Exos)经鼻内给药,能够选择性积累在脑部缺血区域,并能被小胶质细胞摄取,促进其表型从促炎性(M1)向抗炎型(M2)转化,这种微环境的调节能够显著改善神经功能。在已完成的人源间充质干细胞外泌体静脉注射治疗急性缺血性脑卒中的 I/II 期临床试验(NCT03384433)中,在治疗期间和90天随访期内,受试者未发生任何严重的被认为与外泌体治疗相关的不良事件(SAEs)。因此,已初步证实静脉注射人源MSC外泌体治疗急性缺血性脑卒中是安全且可耐受的。



3

外泌体:希望与挑战并存


外泌体作为一种“天然、安全、高效”的物质,为应对神经系统疾病打开了新的大门。


外泌体在应对神经系统疾病时可以发挥多重作用,尽管外泌体已经通过经鼻给药、静脉回输、局部注射等方式,被应用到部分临床神经系统疾病的临床科研当中,但还面临着标准化生产与质量控制、靶向效率提升、长期安全性和免疫反应等多个挑战。


近年来,随着工程化技术的不断进步和临床转化研究的深入,外泌体有望成为神经系统疾病患者安全治疗的新选择。





】文章内容旨在科普细胞知识,进行学术交流分享,了解行业前沿发展动态,不构成任何应用建议。

参考文献

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向上滑动阅览

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