绕过血脑屏障!干细胞外泌体鼻内给药开启神经系统疾病治疗新纪元
绕过血脑屏障!干细胞外泌体鼻内给药开启神经系统疾病治疗新纪元
2025年2月20日,解放军总医院正在开展的"脐带间充质干细胞来源外泌体鼻喷改善血清炎症因子高表达孤独症患儿治疗效果的单中心、双盲平行对照临床研究"项目,完成首例第一阶段研究治疗。受试者各项指标正常,顺利出院。此次临床研究项目通过鼻腔直接将干细胞外泌体递送至大脑,绕过血脑屏障,为孤独症(ASD)等神经系统疾病治疗提供了全新思路。
孤独症是一类严重的神经发育障碍性疾病,其病理生理机制尚不明确。目前,针对孤独症的治疗方式仍以药物对症治疗和康复训练为主,迫切需要更有效的治疗方法。
越来越多的研究表明免疫相关因素在孤独症中起到了至关重要的作用。干细胞外泌体作为干细胞分泌的纳米级囊泡颗粒,不仅有助于免疫调节和神经保护,而且凭借体积小、无免疫排斥、表面粘附分子丰富的特性,可高效穿透血脑屏障,精准到达脑部靶细胞,在孤独症等神经系统疾病的治疗中展现出了巨大潜力。
从细胞分子学角度,干细胞外泌体可能通过调节炎症因子,改善免疫微环境达到抗炎作用。此外,干细胞外泌体可以表达CD29、CD4和CD7等几种黏附分子,促使自身迁移到发炎和受伤的组织,通过与质膜融合将其内容物递送至靶细胞的胞质,从而调节受损组织的表型和功能。
从蛋白质组学角度,干细胞外泌体中存在血管内皮生长因子C、血管生成素-2和成纤维细胞生长因子-2,这些因子能够促进新血管生成,进而可能促进大脑供血供氧。
从基因组学角度,干细胞外泌体中高度表达的多种miRNA能够调节细胞周期进程和增殖(miR-191、miR-222、miR-21)并调节血管生成(miR-222、miR-21)。
因此,干细胞外泌体在神经系统疾病领域的潜力并不仅限于孤独症,包括对创伤性脑损伤、阿尔茨海默病、帕金森病、脑卒中等疾病都有潜在治疗价值。
过往的动物试验证明了创伤性脑损伤(TBI)后3小时静脉注射外泌体治疗的疗效,而去年发表在Neurochemistry International杂志上的研究成果显示,在受伤后48小时,通过鼻滴干细胞外泌体可以显著减少创伤性脑损伤后的运动和认知障碍,有助于创伤性脑损伤后的长期恢复。
鼻喷、鼻滴、雾化吸入等鼻内给药的方式,能够利用嗅觉神经的直接通路,确保治疗分子直击病灶,相比常规的注射给药,不仅无创便捷,而且避免了代谢损失,有助于减少所需药物剂量,提升了药物的生物有效利用率。
我们期待这一领域的研究成果能够在未来得到更广泛的应用和推广,为更多神经系统疾病患者带来福音。