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干细胞外泌体治疗阿尔茨海默症:抑制神经炎症,改善认知功能
发布者:海南省干细胞工程中心 发布日期:2025-11-17 09:45

阿尔茨海默症(AD)又称老年痴呆,作为一种进行性神经退行性疾病,已成为全球老龄化社会面临的重大健康挑战。近年来,间充质干细胞外泌体因其独特的生物学特性和治疗潜力,为AD治疗开辟了全新视野。


一,外泌体的作用机制

间充质干细胞外泌体是细胞分泌的纳米级囊泡,携带蛋白质、核酸、脂质等生物活性分子,具有良好的生物相容性与血脑屏障穿透能力。研究表明,外泌体主要通过以下机制在AD中发挥治疗作用。

1,精准清除异常蛋白沉积:

外泌体表面携带的脑啡肽酶(Neprilysin)和胰岛素降解酶(IDE)等,能够直接降解毒性Aβ寡聚体和斑块。

同时,外泌体可通过递送miR-124等关键分子,调节小胶质细胞从促炎的M1表型向抗炎、吞噬功能的M2表型转化,从而增强大脑对Aβ的清除能力。

对于Tau蛋白,外泌体能够抑制GSK-3β和CDK5等关键激酶的活性,从而有效减少Tau蛋白的过度磷酸化,防止神经纤维缠结的形成。

2,强力抑制神经炎症:

AD大脑中的慢性神经炎症是导致神经元损伤的关键推手。外泌体通过其携带的特定miRNA(如miR-146a, miR-21)等,精确干预NF-κB和NLRP3炎症小体等核心信号通路,显著降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)等关键促炎因子的表达,重塑大脑的免疫微环境,为神经元存活创造有利条件。

3,促进神经元存活与突触再生:

外泌体中包含脑源性神经营养因子(BDNF)、神经生长因子(NGF)等。这些因子能够激活神经元内的TrkB、PI3K/Akt等促存活信号通路,抑制细胞凋亡。

更重要的是,它们能直接促进突触相关蛋白(如PSD-95, Synapsin-1)的表达,刺激树突棘的生长,从而修复受损的神经连接,重建神经网络功能,这是认知功能改善的结构基础。

4,调节细胞自噬与线粒体功能:

外泌体能够增强神经元的自我清理能力,帮助清除细胞内积聚的错误折叠蛋白和受损细胞器。

此外,它还能改善线粒体功能,减少氧化应激损伤,从细胞能量代谢层面为神经元提供保护。

二,研究进展


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一篇聚焦干细胞来源外泌体治疗阿尔茨海默病模型小鼠疗效的系统评价与荟萃分析,由QinpinZheng、SensenWang等学者共同完成。研究团队通过系统检索多个国际学术数据库,严格按照预设的纳入与排除标准筛选文献,最终纳入15项符合要求的动物实验研究,涉及326只阿尔茨海默病模型小鼠和298只正常对照小鼠。

所有纳入研究均以干细胞来源外泌体为干预手段,采用静脉注射等给药方式,给药剂量在10^6-10^9个颗粒/次之间,干预周期为2-8周不等。

荟萃分析结果显示,与对照组相比,接受干细胞来源外泌体治疗的模型小鼠,在Morris水迷宫实验中逃避潜伏期平均缩短20.3%,穿越目标象限的次数平均增加1.8次;新物体识别实验中识别指数平均提高12.6%,认知功能得到显著改善。

病理层面,模型小鼠脑组织中β淀粉样蛋白斑块数量平均减少25.7%,tau蛋白磷酸化水平平均降低30.1%,促炎因子TNF-α和IL-6的表达量分别平均下降28.3%和26.5%,同时神经元存活率平均提高18.9%。

研究结论指出,干细胞来源外泌体对阿尔茨海默病模型小鼠具有明确的治疗作用,能够有效改善其认知障碍,减轻脑组织中的病理损伤,其疗效可能与外泌体清除异常沉积的蛋白、抑制神经炎症反应以及保护神经元免受损伤有关。


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上海交通大学医学院附属瑞金医院王刚教授团队在知名期刊《General Psychiatry》上发表了一项创新性临床试验结果。这篇文献报道了在阿尔茨海默病患者中开展的间充质干细胞外泌体临床研究,Ⅰ/Ⅱ期临床试验显示,通过鼻喷给药,外泌体在人体试验中展现安全性和认知改善潜力。

该研究共纳入9名轻度至中度患者,并将其分为低、中、高三个剂量组,分别接受不同剂量的外泌体鼻喷治疗,每周两次,持续12周,随后进行了长达48周的随访以观察长期效果。

在安全性方面,实验结果非常积极。在整个治疗期间,所有患者均未报告任何不良反应或严重事件,包括鼻部不适或过敏反应,即使对于两名本身免疫球蛋白E水平较高的患者也是如此。患者的肝肾功能、心率、血压等关键指标在整个过程中均保持稳定,充分证明了鼻喷给药方式的安全性和良好的耐受性。

在疗效方面,中剂量组(每次4亿颗粒)表现出一致的改善趋势。具体数据显示,治疗12周时,该组阿尔茨海默病评估量表认知部分评分平均下降2.33分,而蒙特利尔认知评估基础版评分则平均上升2.38分,这表明患者的认知功能获得了具有一定临床意义的提升。

此外,他们的日常活动能力评分也显示出改善倾向,并且这种积极效果在治疗结束后仍能维持至第36周。影像学检查还发现,中剂量组患者的大脑海马体萎缩速度相对较慢,提示外泌体可能对延缓神经退行性病变有积极作用。

该研究的结论是,鼻喷给予间充质干细胞外泌体,对于阿尔茨海默病患者是一种安全良好的潜在治疗策略。其中,中剂量(4亿颗粒)在改善认知功能方面展现出明确潜力。

研究人员认为,其作用机制可能与外泌体所携带的多种活性物质,如微RNA和蛋白质,能够促进神经修复与调节免疫反应有关。这项研究为阿尔茨海默病这一难题的解决提供了崭新的思路和方向,未来的研究将致力于进一步验证其疗效并深入探索其作用机制。


干细胞外泌体在阿尔茨海默症临床前研究、临床研究和治疗领域展现出的潜力令人振奋,为攻克这一顽疾带来了新的曙光。我们有理由相信,在科研人员的不懈努力下,干细胞外泌体终将成为攻克阿尔茨海默症的利器,为全球数以亿计的患者开启崭新的生活篇章。

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