本文重点摘要
最新发表于《Frontiers in Neurology》的综述系统梳理了间充质干细胞(MSC)来源细胞外囊泡在出血性卒中领域的研究进展。
研究证实:MSC细胞外囊泡可穿越血脑屏障,通过抗炎、抗凋亡、促血管新生、促神经再生的多靶点协同作用,在脑出血及蛛网膜下腔出血模型中显著减轻继发性脑损伤、改善神经功能。
作为一种无细胞制剂,MSC细胞外囊泡兼具活细胞的修复潜力与更高的安全性,目前已有鼻腔给药的临床研究正在推进,为卒中治疗从"被动止损"走向"主动修复"提供了全新可能。
本期撰文:中山大学 浅蓝
本文审核专家:江苏大学附属医院 李晶教授
缺血性卒中可能大家都耳熟能详,但你听过出血性卒中吗?它可比缺血性卒中更难处理。每 10 个脑卒中患者中,就有 1 到 2 个是出血性卒中。
更残酷的是 —— 即便医生拼尽全力把血止住、把颅压降下来,那些被血液 "浸泡" 过的神经元,往往还是会一步步走向死亡。患者活下来了,却留下了偏瘫、失语、认知障碍,终身与轮椅和康复训练为伴。
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为什么会这样?因为现有的治疗,本质上都是 "止损",而不是 "修复"。血压控制、止血药物、手术清血肿 —— 能做的只是不让情况变得更糟。
至于出血后引发的炎症风暴、氧化损伤、神经元死亡…… 医生几乎没有武器去直接干预。
但现在,一种来自间充质干细胞的 "纳米级快递包"—— 外泌体,正在实验室里展现出令人振奋的修复能力。它不仅能穿越血脑屏障,还能同时打出 "抗炎、抗凋亡、促血管新生、促神经再生" 的组合拳。
最近,发表在《Frontiers in Neurology》上的一篇名为“MSC-derived exosomes for hemorrhagic stroke: preclinical evidence and translational challenges”的一篇研究就介绍干细胞外泌体在卒中,尤其是出血性卒中领域中的应用。
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出血性卒中:大脑里的 "洪水决堤"
出血性卒中,简单说就是大脑里的血管破了,血液涌进了脑组织。
主要分两种:脑出血(ICH)和蛛网膜下腔出血(SAH),前者多由长期高血压引起,后者常因颅内动脉瘤破裂导致。血液一旦涌入脑组织,伤害就分 "两波" 到来。
第一波是 "水灾" 本身—— 血液对脑组织产生直接压迫,颅内压飙升,周围脑组织缺血缺氧。同时,红细胞破裂后释放出的血红蛋白和铁离子,像 "火种" 一样点燃炎症反应;
第二波更致命,是 "灾后创伤"—— 出血后数小时到数天,大脑里会爆发 "炎症风暴" 和 "氧化应激风暴":免疫细胞过度激活,释放大量炎症因子;自由基疯狂破坏细胞膜和 DNA;毒性物质持续堆积。
最终,神经元通过多种途径批量死亡,大脑功能丧失就此定型。而外泌体,恰恰能在这条伤害链的多个节点上同时 "踩刹车"。
细胞外囊泡:大脑修复的“工具箱”
细胞外囊泡什么?简单说,它是细胞分泌的一种纳米级小囊泡,直径只有头发丝的千分之一。别小看这个 "小泡泡"—— 它里面装着蛋白质、RNA 等多种生物活性分子,是细胞之间传递信息的 "快递包"。
在卒中治疗领域,间充质干细胞(MSC)来源的细胞外囊泡最被看好。
原因很简单,如下图所示:
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(图片见于参考文献2)
第一, MSC 本身就是再生医学领域最常用的一类干细胞,它的修复功效已被大量研究证实,而科学家发现,MSC 分泌的细胞外囊泡几乎 "打包" 了 MSC 的全部活性 —— 不用输活细胞,光用它分泌的 "快递包" 就能达到类似效果。
第二, 细胞外囊泡作为无细胞制剂,免疫原性低、稳定性好,还能自由穿越血脑屏障,直接到达损伤部位;
第三,MSC 细胞外囊泡的 "货物" 特别丰富,里面装着 VEGF、HGF 等多种促进修复的分子,构成了一套 "修复工具箱"。
细胞外囊泡怎么修大脑?四招组合拳
MSC细胞外囊泡进入大脑后,不是靠单一手段起作用,而是同时打出四招 "组合拳",具体方式如下图所示:
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图片来自文献1
细胞外囊泡修复大脑的机制:
第一招:修血管。
出血后周围脑组织缺血缺氧,急需新血管来恢复供血。
如A图所示,细胞外囊泡携带的 miRNA-26 能激活相关信号通路,促进内皮细胞增殖,让损伤区域长出新的毛细血管。
在大鼠脑出血模型中,接受细胞外囊泡干预后,损伤区域血管密度明显增加,神经功能恢复也更好。
第二招:灭炎症。
炎症风暴是继发性脑损伤的核心驱动力。如B图所示,细胞外囊泡携带的 miRNA-146a-5p 能精准抑制 TLR4/NF-κB 这条炎症 "总开关",减少炎症因子释放,同时抑制免疫细胞的过度活化。
在动物实验中,输注这种细胞外囊泡后 24 小时内,就能看到炎症减轻、神经功能改善。
第三招:长神经元。
过去以为成年大脑不能再生,其实大脑里存在神经干细胞,只是卒中后的恶劣环境让它们 "有心无力"。
如C图所示,细胞外囊泡携带的营养因子和 microRNA 能增强神经干细胞的增殖和分化,促进新神经元的生长。
在蛛网膜下腔出血模型中,过表达 miR-133b 的细胞外囊泡显著改善了动物的认知功能。
第四招:救细胞。
凋亡是出血后神经元死亡的重要方式。
如D图所示,细胞外囊泡携带的 miRNA-133b 和 miRNA-206 能抑制凋亡信号传导,减少神经元死亡数量,同时改善神经元的能量代谢,从源头上降低凋亡概率。
这四招不是各自为战,而是协同增效:修血管改善了营养供应,为神经再生创造条件;灭炎症减少了对新生神经元的伤害;救细胞保住了现有神经元的 "有生力量"。这种 "多靶点协同",恰恰是单一药物难以做到的。
细胞外囊泡干预脑卒中的临床进展
近年来,细胞外囊泡已经开始从实验室走向临床。其中一个值得关注的临床试验是NCT07232563,评估人脐带 MSC 来源细胞外囊泡鼻滴剂治疗缺血性卒中的安全性和有效性,研究时间为 2025 年 11 月至 2027 年 11 月。
鼻腔给药是一种极具创造力的方式 —— 药物通过嗅神经通路直接进入大脑,绕过血脑屏障,避免了静脉输注时大量细胞外囊泡被肺、肝截留的问题。而至于出血性卒中,则需要更多的临床试验以验证其有效性及安全性。
尽管干细胞外泌体治疗卒中前景光明,但临床上还需解决几个关键问题:一是治疗窗口和剂量标准亟待建立,目前动物实验中给药时间从出血后 5 分钟到 72 小时不等,缺乏统一方案;二是异质性和质量控制是最大瓶颈,不同供体、不同来源的 MSC 分泌的细胞外囊泡差异较大,大规模生产的批次一致性难以保证等等。
小结
出血性卒中,长期以来都是神经科医生心中的 "硬骨头"。我们能止血、能降压、能清血肿,却始终无法阻止神经元在 "二次伤害" 中一步步死去。
MSC 来源细胞外囊泡的出现,第一次让我们看到了从 "被动止损" 走向 "主动修复" 的可能。
也许在不远的将来,脑出血患者在接受常规治疗的同时,还会收到一剂来自干细胞的 "纳米快递"——细胞外囊泡, 里面装着的,是大脑自我修复的 "说明书"。
到那时,"卒中后终身残疾" 或许不再是必然。
参考文献:
1.Salinas I, Vela L, Santos S, Moncayo A, Moreno K, Guaillas A, Diaz RF, Caicedo A. MSC-derived exosomes for hemorrhagic stroke: preclinical evidence and translational challenges. Front Neurol. 2026 Apr 29;17:1711050. doi: 10.3389/fneur.2026.1711050. PMID: 42136804; PMCID: PMC13167550.
链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42136804/
2.Ghasempour E, Hesami S, Movahed E, Keshel SH, Doroudian M. Mesenchymal stem cell-derived exosomes as a new therapeutic strategy in the brain tumors. Stem Cell Res Ther. 2022 Dec 20;13(1):527. doi: 10.1186/s13287-022-03212-4. PMID: 36536420; PMCID: PMC9764546.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9764546/
3.Bhasin A, Kumaran SS, Bhatia R, Mohanty S, Srivastava MVP. Safety and Feasibility of Autologous Mesenchymal Stem Cell Transplantation in Chronic Stroke in Indian patients. A four-year follow up. J Stem Cells Regen Med. 2017 May 30;13(1):14-19. doi: 10.46582/jsrm.1301003. PMID: 28684893; PMCID: PMC5494434.
链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28684893/
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