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干細(xì)胞外泌體治療老年癡呆、中風(fēng)及帕金森等,疾病均得到改善

文章來源:健康界發(fā)布日期:2024-11-04瀏覽次數(shù):92

近年來,干細(xì)胞外泌體作為一種新興的治療手段,在神經(jīng)退行性疾病的治療中展現(xiàn)了廣闊的前景。根據(jù)新文獻(xiàn),干細(xì)胞外泌體具有促進(jìn)神經(jīng)元再生、減輕炎癥反應(yīng)和增強(qiáng)血腦屏障功能等作用,正逐步被應(yīng)用到了神經(jīng)退行性疾病的臨床治療當(dāng)中。

在臨床案例中,干細(xì)胞外泌體治療阿爾茲海默癥,能夠提高患者的認(rèn)知評(píng)分,并改善日常生活功能;干細(xì)胞外泌體治療帕金森,患者的癥狀減輕,生活質(zhì)量也得以改善;干細(xì)胞外泌體治療中風(fēng),消除了患者缺血性病變的顱內(nèi)出血,且腦損傷體積減少,腦腫脹減輕。

在生命的長河中,我們的大腦與身體如同精密的機(jī)器,而神經(jīng)元?jiǎng)t是驅(qū)動(dòng)這一切的核心引擎。然而,當(dāng)這些引擎損傷和死亡,我們的認(rèn)知與運(yùn)動(dòng)能力就會(huì)下降,生活品質(zhì)大打折扣。

這就是人們所說的神經(jīng)退行性疾病。例如,阿爾茨海默病的記憶迷失、帕金森病的顫抖困境、亨廷頓病的舞蹈樣動(dòng)作、肌萎縮側(cè)索硬化癥的無力掙扎……這些名字背后,是無數(shù)家庭的淚水與無助。

面對(duì)這一醫(yī)學(xué)難題,科學(xué)家們從未停止探索的腳步。傳統(tǒng)治療手段雖在一定程度上為患者帶來了希望,但療效的局限性與副作用的陰影,始終成為醫(yī)學(xué)的難題。因此,尋找新的治療手段已成為研究的熱點(diǎn)。

近年來,干細(xì)胞外泌體作為一種新興的治療策略,因其在細(xì)胞間通訊、組織修復(fù)和再生中的潛力,逐漸在神經(jīng)退行性疾病的臨床治療中受到重視。

 " Molecular Neurobiology "雜志發(fā)布了一篇名為"Stem Cell-Derived Exosomes: a New Strategy of Neurodegenerative Disease Treatment"的新綜述,詳細(xì)探討了干細(xì)胞外泌體在神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用及其前景[1],為大家總結(jié)了干細(xì)胞外泌體在神經(jīng)退行性疾病的治療中所發(fā)揮的作用機(jī)制,以及干細(xì)胞外泌體在治療阿爾茲海默癥、帕金森、中風(fēng)等疾病中的應(yīng)用進(jìn)展。

干細(xì)胞外泌體治療神經(jīng)退行性疾病的作用機(jī)制

外泌體是細(xì)胞分泌的一種小型膜囊泡,直徑通常在30至200納米之間。如下圖所示[1],它們富含多種生物活性分子,包括蛋白質(zhì)、脂類、RNA和microRNA,能夠在細(xì)胞之間傳遞信息,調(diào)節(jié)多種生理和病理過程。

干細(xì)胞外泌體近些年來備受關(guān)注,不僅因?yàn)槠淠軌虼龠M(jìn)細(xì)胞增殖、分化和遷移,其還具有免疫調(diào)節(jié)和抗炎特性,這使得干細(xì)胞外泌體成為治療神經(jīng)退行性疾病的理想候選者。

干細(xì)胞外泌體治療神經(jīng)退行性疾病的機(jī)制:

1.促進(jìn)神經(jīng)元生長和修復(fù)

干細(xì)胞外泌體富含多種神經(jīng)營養(yǎng)因子,例如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和神經(jīng)生長因子(NGF),這些因子在神經(jīng)元的生長、存活和功能中起著至關(guān)重要的作用。

腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子能夠通過與其受體結(jié)合,激活下游的信號(hào)傳導(dǎo)通路,促進(jìn)神經(jīng)元的存活和突觸的形成。

此外,外泌體中的miRNA(如miR-21和miR-124)也被發(fā)現(xiàn)能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)元的生長和發(fā)育。通過調(diào)控與神經(jīng)元生長相關(guān)的基因表達(dá),這些miRNA在促進(jìn)神經(jīng)再生和修復(fù)損傷方面發(fā)揮了重要作用。

外泌體還能夠刺激神經(jīng)干細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)神經(jīng)元的再生能力,尤其是在神經(jīng)損傷后。

2.減輕炎癥反應(yīng)

神經(jīng)退行性疾病通常伴隨著慢性炎癥反應(yīng),炎癥細(xì)胞的過度活化會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷。

干細(xì)胞外泌體通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的功能,抑制炎癥因子的釋放,從而減輕炎癥反應(yīng)。

例如,外泌體中的特定miRNA可以下調(diào)促炎細(xì)胞因子的表達(dá),如腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(IL-6),從而降低神經(jīng)炎癥的程度

此外,干細(xì)胞外泌體還能夠通過促進(jìn)抗炎因子的產(chǎn)生,進(jìn)一步調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),幫助維護(hù)神經(jīng)組織的穩(wěn)定性。

3、增強(qiáng)血腦屏障功能

血腦屏障是保護(hù)腦組織的重要屏障,其結(jié)構(gòu)與功能的破壞可能導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展。

干細(xì)胞外泌體能夠通過分泌多種生長因子(如VEGF和纖維連接蛋白)來增強(qiáng)血腦屏障的完整性。這些生長因子有助于改善血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞的緊密連接,從而減少有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織的機(jī)會(huì)。

同時(shí),外泌體還可以促進(jìn)微血管的生成,為腦組織提供更充足的營養(yǎng)和氧氣,進(jìn)一步促進(jìn)神經(jīng)的修復(fù)和再生。

干細(xì)胞外泌體治療神經(jīng)退行性疾病的臨床進(jìn)展

1、阿爾茨海默病

阿爾茨海默病的特征是β-淀粉樣蛋白的沉積和神經(jīng)元的凋亡。

研究顯示,來自干細(xì)胞的外泌體能夠改善阿爾茨海默病動(dòng)物模型的認(rèn)知功能。這些外泌體通過降低β-淀粉樣蛋白的聚集和促進(jìn)神經(jīng)元存活,改善記憶和學(xué)習(xí)能力。

此外,臨床試驗(yàn)初步結(jié)果也顯示,外泌體治療能夠提高患者的認(rèn)知評(píng)分,并改善日常生活功能。研究者還在探索外泌體的給藥方式,包括靜脈注射和局部注射,以確定優(yōu)治療途徑。

2.帕金森病帕金森病以多巴胺能神經(jīng)元的喪失為特征,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)障礙。臨床研究表明,注射干細(xì)胞來源的外泌體能夠改善帕金森病動(dòng)物模型的運(yùn)動(dòng)功能。這些外泌體通過保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元、減少凋亡和促進(jìn)神經(jīng)再生,改善了運(yùn)動(dòng)能力。Mya Schiess團(tuán)隊(duì)等人招募了20名不同程度的帕金森病的患者以觀察MSC外泌體輸注的有效性及安全性。

主要結(jié)果如上圖所示,研究證明,帕金森病患者在接受外泌體治療后,癥狀減輕,生活質(zhì)量也得以改善改善。此外,研究者還在關(guān)注外泌體注射的佳時(shí)機(jī)和頻率,以大程度地提升療效。

3.中風(fēng)中風(fēng)是一種常見的腦血管疾病,主要分為缺血性中風(fēng)和出血性中風(fēng)。缺血性中風(fēng)由腦部血流減少導(dǎo)致神經(jīng)元損傷,常引發(fā)嚴(yán)重的功能障礙和殘疾。干細(xì)胞外泌體富含神經(jīng)營養(yǎng)因子(如BDNF、NGF等),能夠促進(jìn)神經(jīng)元的存活和再生。通過與神經(jīng)元表面的受體結(jié)合,外泌體可以激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路,促進(jìn)神經(jīng)元的生長和突觸形成,從而改善中風(fēng)后試驗(yàn)組的神經(jīng)功能的恢復(fù)。Robin L Webb 等人的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)由干細(xì)胞外泌體治療后的試驗(yàn)組的腦組織受損程度較對(duì)照組有明顯減輕。 試驗(yàn)組與對(duì)照組相比,外泌體治療消除了缺血性病變的顱內(nèi)出血,且腦損傷體積減少,腦腫脹減輕。

此外,多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也表明,干細(xì)胞外泌體在缺血性中風(fēng)模型中具有的療效。研究顯示,注射來源于間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體后,受試動(dòng)物的神經(jīng)功能評(píng)分提高,神經(jīng)元存活率和血管生成能力明顯增強(qiáng)。

4.其他神經(jīng)退行性疾病除了上述疾病,如下圖所示,干細(xì)胞外泌體在其他神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绾嗤㈩D病和多發(fā)性硬化癥)的研究中也表現(xiàn)出良好的前景。

研究人員正致力于評(píng)估外泌體在不同疾病模型中的療效,以及其潛在的機(jī)制,以期為各類神經(jīng)退行性疾病的治療提供新的思路。

小結(jié)

干細(xì)胞外泌體作為一種新興的治療手段,在神經(jīng)退行性疾病的治療中展現(xiàn)了廣闊的前景。通過促進(jìn)神經(jīng)元再生、減輕炎癥反應(yīng)和增強(qiáng)血腦屏障功能,外泌體有望成為有效的治療選擇。然而,外泌體的分離和純化過程需要高度標(biāo)準(zhǔn)化,以確保其質(zhì)量和有效性。因此未來的研究應(yīng)致力于優(yōu)化外泌體生產(chǎn)和應(yīng)用,并開展更多的人體臨床試驗(yàn),結(jié)合每位患者的疾病背景和生理特征,制定個(gè)性化的治療方案,從而推動(dòng)干細(xì)胞外泌體在不同神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用與轉(zhuǎn)化。