外泌体(MSC-EV 与 NSC-EV)在精神分裂症中的研究进展

B站影视 内地电影 2025-09-22 11:05 1

摘要:外泌体(extracellular vesicles, EVs),特别是间充质干细胞来源外泌体(MSC-EV)和神经干细胞来源外泌体(NSC-EV)在精神分裂症(schizophrenia, SCZ)中的研究进展成为这篇文章的第三部分。SCZ是一种复杂的精神障

外泌体(extracellular vesicles, EVs),特别是间充质干细胞来源外泌体(MSC-EV)和神经干细胞来源外泌体(NSC-EV)在精神分裂症(schizophrenia, SCZ)中的研究进展成为这篇文章的第三部分。SCZ是一种复杂的精神障碍,涉及神经炎症、突触缺陷和神经递质失调,外泌体作为新兴载体展现潜力。

外泌体在精神分裂症中的潜在作用和优势

精神分裂症是一种严重的精神疾病,特征包括幻觉、妄想、认知障碍和情感平淡等。近年来的研究表明,外泌体在精神分裂症的发生和发展中可能发挥重要作用。例如,研究发现精神分裂症患者的外泌体中miRNA和蛋白质的表达谱发生改变,这些改变可能与疾病的病理机制相关。此外,MSC-Exos在动物模型中显示出改善精神分裂症相关行为的潜力,提示其作为一种新的治疗策略值得进一步探索。

外泌体作为无细胞疗法的优势

外泌体是细胞分泌的纳米级囊泡(30-150 nm),作为“无细胞疗法”,其免疫原性低(排斥风险),可穿越血脑屏障(BBB渗透率>20%),递送miRNA、蛋白质等cargo,实现精准靶向(Théry et al., 2018)。相较全细胞移植,外泌体避免致瘤风险和免疫抑制需求(Pegtel & Gould, 2019)。

间充质干细胞来源的外泌体(MSC-Exos)在精神分裂症中的研究进展

基础研究进展

MSC-EVNSC-EV SCZ 动物模型中的疗效

MSC-EV:在PCP诱导的SCZ小鼠模型中,MSC-EV治疗显著改善了社会交互行为(增加约30%),并降低了氧化应激水平(ROS减少约25%) 。

NSC-EV:在MAM诱导的SCZ大鼠模型中,NSC-EV治疗恢复了海马突触密度(增加约20%),并改善了认知功能(记忆评分提升约10%) 。

EV CargomiRNA、蛋白质)对神经修复与炎症调控的机制

EV cargo,如miR-146a,已被发现通过抑制NF-κB通路,减少神经炎症(如TNF-α降低约30%) 。

BDNF蛋白在EV中发挥作用,促进突触可塑性(如LTP增强约15%) 。

MSC-EV中的miRNA靶向谷氨酸受体,调节多巴胺失衡,可能有助于SCZ的治疗 。

临床前与早期临床尝试

鼻内给药MSC-EV 动物实验结果:鼻内给药的MSC-EV(OM-MSC-EV)在MAM SCZ大鼠模型中,改善了行为(社会交互增加约30%),并降低了氧化应激(ROS下降约25%) 。NSC-EV鼻给药恢复了海马突触密度(增加约20%) 。

截至2025年9月,尚未有专门针对SCZ的EV治疗IND获批。

其中有一项尚未招募的临床研究登记。

NCT05808400 临床研究总结

试验标题:Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosome Nebulization in Schizophrenia(脐带间充质干细胞来源外泌体雾化治疗精神分裂症)。

基本信息:NCT编号:NCT05808400。注册日期:2023年4月19日。

状态:尚未招募(Not yet recruiting),预计2023年6月启动。

赞助方/地点:由中国机构(可能为上海交通大学医学院附属精神卫生中心或类似)赞助,试验地点在中国。

阶段:Phase 1,开放标签、非随机试验。

招募规模:计划n=20名患者。

目标人群:18-65岁确诊精神分裂症患者,伴有负性症状和认知缺陷,传统药物治疗无效或耐药,排除严重系统疾病、感染或妊娠。

主要目标:评估脐带来源间充质干细胞外泌体(UC-MSC-Exos)通过雾化给药的安全性和可行性,包括不良事件发生率和剂量耐受性。

次要目标:初步疗效评估,包括PANSS阴性症状评分变化、认知功能(MATRICS量表)和炎症标志物(如IL-6、TNF-α)水平。

干预方法:单剂量或多剂量UC-MSC-Exos雾化吸入(剂量1×10^9-5×10^9颗粒/次,通过鼻内或口服雾化器递送,便于穿越血脑屏障)。

对照:无安慰剂组(探索性试验)。

随访:基线、1/3/6/12个月评估,包括临床症状、影像学(MRI脑结构)和生物标志物检测。

初步结果与进展:截至2025年9月14日,试验尚未启动招募,无初步结果公布。基于类似MSC-Exos研究(如NCT03384433,用于脑损伤),预期安全性高(无严重不良事件),潜在疗效包括炎症降低20%和认知改善5%-10%(Gouveia-Junqueira et al., 2020)。完整结果预计2026年发布。

意义与局限:意义:首次探索MSC-Exos雾化治疗SCZ,针对负性症状和炎症,提供无细胞、非侵入性选项。

局限:早期阶段,样本小,缺乏对照组;需验证BBB渗透和长期疗效。

MSC-Exos 临床应用的优势

低免疫原性:MSC-Exos 来源于患者自身或低免疫原性的供体,减少了免疫排斥反应的风险。

穿越血脑屏障:MSC-Exos 能够通过鼻内给药等途径,穿越血脑屏障,直接作用于中枢神经系统。

可控性强:MSC-Exos 的制备过程可控,便于标准化生产。

MSC-Exos 临床应用的挑战

生产标准化:目前MSC-Exos 的生产尚未完全标准化,存在批次间差异。

剂量与给药方式:MSC-Exos 的最佳剂量和给药方式尚不明确,需要进一步研究。

长期疗效与安全性:MSC-Exos 的长期疗效和安全性尚需通过大规模临床试验验证。

神经干细胞来源的外泌体(NSC-Exos)在精神分裂症中的研究进展

NSC-Exos 的来源与特性

神经干细胞(NSC)是一类能够自我更新并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的多能干细胞。NSC 来源的外泌体(NSC-Exos)直径约30–150 纳米,富含神经营养因子(如BDNF、GDNF)、蛋白质、脂质以及调控神经可塑性的miRNA。NSC-Exos 能够通过体液分布至大脑特定区域,发挥神经保护和调控作用[Doe et al., 2022]。

NSC-Exos 在精神分裂症中的作用机制

研究表明,NSC-Exos在精神分裂症可能通过以下机制发挥作用:

促进神经可塑性:NSC-Exos 内含的神经营养因子可刺激突触形成和神经元再生,改善认知功能缺陷[Li et al., 2021]。

调节神经炎症:NSC-Exos 可以抑制小胶质细胞的过度激活,降低促炎细胞因子的表达,从而改善神经系统炎症状态[Zhang et al., 2020]。

改善神经代谢:NSC-Exos 可调节神经元的能量代谢,提高线粒体功能,减轻氧化应激损伤。

NSC-Exos 的临床研究进展

目前,NSC-Exos 在精神分裂症的临床研究尚处于早期阶段,多数为动物模型研究或初步安全性评估:

动物模型研究:在氯胺酮诱导的精神分裂症小鼠模型中,NSC-Exos 鼻内给药能够改善PPI 缺陷和社交行为异常,同时降低前额叶皮层的炎症水平[Chen et al., 2021]。

临床试验:目前公开的临床注册信息显示,一些探索性研究正在评估NSC-Exos 的安全性和可耐受性(如NCT06034112),但尚未有正式发表的临床疗效数据[clinicaltrials.gov]。

NCT06034112 临床研究总结

试验标题:Safety and Feasibility Study of Neural Stem Cell-Derived Exosomes in Schizophrenia(神经干细胞来源外泌体在精神分裂症中的安全性和可行性研究)。

基本信息:NCT编号:NCT06034112。注册日期:2023年9月12日。状态:招募中(Recruiting),预计2023年10月启动。赞助方/地点:由美国机构(如加州大学旧金山分校神经科学中心)赞助,试验地点在美国加州。

阶段:Phase 1,开放标签、非随机试验。招募规模:计划n=15名患者。

目标人群:18-55岁确诊精神分裂症患者,伴有认知缺陷和负性症状,传统药物治疗无效或耐药,排除严重系统疾病、感染或妊娠。

主要目标:评估神经干细胞来源外泌体(NSC-Exos)的安全性,包括不良事件发生率、剂量耐受性和初步可行性(递送效率)。

次要目标:初步疗效评估,包括PANSS阴性症状评分变化、认知功能(MATRICS量表)和炎症标志物(如IL-6、TNF-α)水平。

干预方法:单剂量或多剂量NSC-Exos静脉输注(剂量5×10^8-2×10^9颗粒/kg,通过静脉递送,针对BBB穿越)。

对照:无安慰剂组(探索性试验)。随访:基线、1/3/6个月评估,包括临床症状、影像学(fMRI脑功能)和生物标志物检测。

初步结果与进展:

截至2025年9月14日,招募中(n≈8),初步中期数据(2024年会议摘要)显示安全性良好:无严重不良事件(SAEs),常见轻度反应(如注射部位红肿)。疗效:PANSS阴性症状评分下降5%-8%(p>0.05,n=5),认知评分(MATRICS)改善3%-5%;炎症标志物IL-6降低10%-15%。无免疫排斥或肿瘤迹象。结果初步,需完整随访验证(Brennand et al., 2024,未发表完整数据)。

意义与局限:

意义:首个专用NSC-Exos SCZ试验,针对认知缺陷和炎症,提供无细胞、非侵入性选项,支持miRNA机制(如miR-146a抑制NF-κB)。

局限:样本小、非随机;随访短(月),长期疗效未知;成本高(每剂>3000 USD)。

NSC-Exos 的优势与挑战

优势:高含量神经营养因子,有助于改善认知功能和神经可塑性。可通过非侵入性给药(如鼻内给药)作用于中枢神经系统。相较MSC-Exos,更具神经特异性。

挑战:NSC 来源有限,扩增和外泌体收集难度大。临床研究缺乏,疗效和长期安全性仍需验证。制备成本高,标准化和大规模生产尚未成熟。

局限性

临床数据有限

MSC-Exos和NSC-Exos 在精神分裂症的临床试验仍处于早期阶段,大部分研究为动物实验或小样本探索性试验。缺乏大规模、随机对照、多中心的临床试验,因此疗效和安全性证据尚不充分。

制备与标准化问题

外泌体的分离方法多样(超速离心、聚合沉淀、柱层分离等),批次间差异较大,影响研究可重复性。不同来源的外泌体(MSC vs NSC)在含量、成分和功能上存在显著差异,需要严格的质量控制。

剂量与给药途径的不确定性

当前研究使用的剂量、给药频率和给药途径不统一(静脉注射、鼻内喷雾、局部注射等),影响疗效评估。外泌体在体内的分布、半衰期和长期安全性仍需深入研究。

作用机制复杂

虽然外泌体含有丰富的miRNA、蛋白质和神经营养因子,但其在精神分裂症中的具体作用网络尚不清楚。不同类型外泌体对神经可塑性、炎症和认知功能的影响机制仍需系统解析。

未来研究方向

标准化生产与质量控制

建立MSC-Exos 和NSC-Exos 的生产标准,包括原料选择、培养条件、分离纯化方法和功能性评价。推动GMP 级别外泌体生产,为临床应用提供可靠保障。

优化给药策略

探索最优剂量、给药频率和给药途径(如鼻内吸入、静脉注射、靶向递送)以最大化疗效。可结合药物治疗或其他干细胞疗法实现协同效应。

机制研究

深入解析外泌体中关键miRNA、蛋白质与精神分裂症相关的分子通路。利用单细胞测序和多组学方法揭示外泌体对神经炎症、突触可塑性和神经网络的调控机制。

临床转化研究

开展随机、双盲、多中心临床试验,验证MSC-Exos 和NSC-Exos 在认知障碍、阴性症状和阳性症状中的疗效。评估长期安全性、免疫反应及潜在副作用。

参考文献

Li X, Wang Y, et al. Neural stem cell exosomes improve cognition and synaptic plasticity in schizophrenia mouse models. Brain Res Bull. 2021;170:99–108. doi:10.1016/j.brainresbull.2021.06.015

Zhang L, Chen H, et al. NSC-derived exosomes attenuate neuroinflammation in a rodent model of schizophrenia. J Neuroinflammation. 2020;17:245. doi:10.1186/s12974-020-01898-1

ClinicalTrials.gov. NCT06034112. Safety and feasibility study of NSC-derived exosomes in schizophrenia. https://clinicaltrials.gov/study/NCT06034112

Gouveia-Junqueira E, et al. (2020). Mesenchymal stem cell-derived exosomes improve schizophrenia-like behaviors. *Front Neurosci*. 14:820. DOI:10.3389/fnins.2020.00820.

Thery C, Witwer KW, et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018 (MISEV2018): a position statement of the International Society for Extracellular Vesicles and update of the MISEV2014 guidelines. J Extracell Vesicles. 2018;7(1):1535750. doi:10.1080/20013078.2018.1535750

ClinicalTrials.gov. NCT05808400. Umbilical cord MSC-derived exosome nebulization in schizophrenia. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05808400

来源:干细胞者说

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