鄭州源創(chuàng)基因科技有限公司成立于2016年，由哥倫比亞大學(xué)博士后趙輝，歸國創(chuàng)辦的國家高新技術(shù)企業(yè)。擁有97項知識產(chǎn)權(quán)及實用技術(shù)，業(yè)務(wù)遍布上海、重慶、深圳、北京等城市，總部在鄭州航空港區(qū)。
前言
外泌體是由細(xì)胞分泌的納米級囊泡（直徑約30–150 nm），具有獨特的生物學(xué)特性，正逐步改變神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療策略。作為天然的生物活性載體，外泌體攜帶蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等物質(zhì)，在細(xì)胞間通訊中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
近年來，隨著臨床轉(zhuǎn)化研究的不斷深入，外泌體在腦部疾病干預(yù)中展現(xiàn)出從基礎(chǔ)研究邁向臨床應(yīng)用的巨大潛力，尤其在突破傳統(tǒng)藥物難以逾越的血腦屏障方面，表現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。
一、外泌體促進(jìn)腦修復(fù)的核心機(jī)制
外泌體在腦功能修復(fù)中發(fā)揮多重協(xié)同作用，其機(jī)制主要包括以下幾個方面：
免疫調(diào)節(jié)與神經(jīng)保護(hù)
間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體含有多種免疫調(diào)節(jié)因子（如TGF-β、IL-10），可抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的過度活化，并減少促炎因子（如TNF-α、IL-1β）的釋放。動物實驗表明，經(jīng)鼻腔給藥后，外泌體可在1小時內(nèi)遷移至腦組織，24小時內(nèi)顯著減輕神經(jīng)炎癥，同時抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡通路（如caspase-3活性），從而保護(hù)缺血半暗帶中的神經(jīng)元。
促進(jìn)神經(jīng)與血管再生
外泌體攜帶多種miRNA（如miR-17-92簇、miR-133b），通過調(diào)控PTEN/Akt、ERK等信號通路，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向功能性神經(jīng)元分化。此外，其富含的血管生成因子（如VEGF、FGF）可刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖，加速受損區(qū)域微血管重建。
重塑細(xì)胞外基質(zhì)與增強突觸可塑性
在阿爾茨海默病研究中發(fā)現(xiàn)，外泌體可轉(zhuǎn)運神經(jīng)遞質(zhì)受體（如NMDA受體）和突觸相關(guān)蛋白（如PSD-95），從而增強突觸連接強度。臨床試驗顯示，外泌體給藥后患者腦內(nèi)新生神經(jīng)元標(biāo)志物密度增加超過2倍，認(rèn)知功能評分改善達(dá)30%–50%，這與細(xì)胞外基質(zhì)成分的調(diào)節(jié)及神經(jīng)微環(huán)境優(yōu)化有關(guān)。
高效穿透血腦屏障并實現(xiàn)靶向遞送
外泌體表面表達(dá)特異性蛋白（如LAMP2B、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體），可與腦內(nèi)皮細(xì)胞受體結(jié)合，啟動受體介導(dǎo)的胞吞作用，高效穿越血腦屏障。經(jīng)鼻給藥還可利用嗅神經(jīng)通路使外泌體直接進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，避免全身代謝造成的損失。
二、神經(jīng)退行性疾病的治療新方向
外泌體為神經(jīng)退行性疾病的治療帶來新思路，尤其在靶向遞送與工程化改造方面顯示出突破潛力。
阿爾茨海默病的臨床進(jìn)展
2023年，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院等機(jī)構(gòu)共同完成一項開放標(biāo)簽的I/II期臨床試驗（NCT04388982），首次評估了人源脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體經(jīng)鼻腔給藥治療輕中度阿爾茨海默病的安全性及初步療效。
9例患者接受不同劑量外泌體鼻腔噴霧治療（每周2次，共12周）。結(jié)果顯示該療法安全且耐受性良好，中劑量組（40億顆粒）患者在認(rèn)知功能方面呈現(xiàn)持續(xù)改善趨勢：ADAS-cog評分平均下降2.33分，MoCA-B評分平均上升2.38分，且療效在治療結(jié)束后仍可維持長達(dá)6個月。
帕金森病的干預(yù)探索
帕金森病的主要病理特征為中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元退行性變。外泌體不僅可天然穿透血腦屏障，非侵入性地到達(dá)深部腦區(qū)，還可被設(shè)計為攜帶特定神經(jīng)保護(hù)因子的“智能載體”。
三、缺血性腦卒中的炎癥調(diào)控
在缺血性腦卒中治療中，間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體因其獨特的生物學(xué)特性與治療潛力受到廣泛關(guān)注。作為MSCs釋放的微小囊泡，外泌體攜帶miRNA等多種活性分子，可精準(zhǔn)調(diào)控基因表達(dá)，在卒中后炎癥反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
臨床試驗證實，MSCs外泌體治療能顯著降低TNF-α、IL-1β、IL-6等炎癥因子水平，減輕神經(jīng)細(xì)胞損傷并促進(jìn)功能恢復(fù)。此外，其免疫調(diào)節(jié)功能在多發(fā)性硬化等自身免疫性神經(jīng)系統(tǒng)疾病中也顯示出療效，通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性、平衡免疫應(yīng)答，為相關(guān)疾病提供新的治療思路。
在不同階段的腦梗死中，MSCs外泌體發(fā)揮如下作用：
急性期神經(jīng)保護(hù)：在急性腦缺血模型中，靜脈注射脂肪干細(xì)胞外泌體可迅速到達(dá)缺血區(qū)域，其攜帶的miR-184通過抑制TLR4/NF-κB通路，減輕梗死周邊區(qū)的炎癥因子風(fēng)暴。
慢性期神經(jīng)重構(gòu)：進(jìn)入亞急性期后，外泌體主要促進(jìn)神經(jīng)血管單元重建。一項納入12例腦梗死后遺癥患者的探索性臨床試驗顯示，經(jīng)鼻給予骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體（每周2次，共8周）后，患者Fugl-Meyer運動評分有所提升。
四、腦外傷后的神經(jīng)再生潛力
近年來，間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體作為腦外傷的潛在治療方式受到廣泛關(guān)注。
研究表明，這類外泌體能夠促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖與分化，補充受損的神經(jīng)細(xì)胞。臨床觀察也發(fā)現(xiàn)，接受外泌體治療的患者在認(rèn)知與運動功能方面均有顯著改善。其作用機(jī)制包括激活PI3K-Akt通路以促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長，以及調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)成分，為神經(jīng)再生創(chuàng)造更適宜的微環(huán)境。此外，外泌體還具備抗炎、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)功能，有助于減輕腦外傷后的炎癥與氧化應(yīng)激反應(yīng)，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受進(jìn)一步損害。
五、突破性給藥途徑：鼻腔給藥
在腦部疾病治療中，血腦屏障是一大挑戰(zhàn)，它阻止了約98%的治療藥物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。經(jīng)鼻給藥成為一種極具前景的腦部遞送策略。
外泌體滴鼻治療通過嗅覺神經(jīng)通路直接進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，繞過了血腦屏障與全身循環(huán)，具備以下優(yōu)勢：
非侵入性：操作簡便，類似常規(guī)滴鼻劑；
靶向性強：能夠在大腦特定區(qū)域富集，減少全身暴露風(fēng)險；
安全性高：避免肝臟首過效應(yīng)，減輕代謝負(fù)擔(dān)。
結(jié)語
目前全球范圍內(nèi)有超過30項關(guān)于外泌體治干預(yù)腦部疾病的臨床試驗正在進(jìn)行，涵蓋阿爾茨海默病、腦卒中后遺癥等多個領(lǐng)域。隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新與監(jiān)管路徑日益清晰，外泌體療法有望成為神經(jīng)修復(fù)領(lǐng)域的主流方案，為腦部疾病患者提供更加精準(zhǔn)、高效且安全的治療新選擇。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37859748/
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