摘要:近年来,随着生活节奏的加快和社会压力的增加,长期饮酒已成为一种普遍现象。酒精的神经毒性可通过氧化应激、炎症级联反应和血脑屏障破坏等途径引发认知功能下降、海马区神经元丢失及胶质细胞异常激活。长期饮酒对身体的危害是多方面的,尤其是对大脑的损伤不容忽视。
近年来,随着生活节奏的加快和社会压力的增加,长期饮酒已成为一种普遍现象。酒精的神经毒性可通过氧化应激、炎症级联反应和血脑屏障破坏等途径引发认知功能下降、海马区神经元丢失及胶质细胞异常激活。长期饮酒对身体的危害是多方面的,尤其是对大脑的损伤不容忽视。
肝脏损伤:酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、肝硬化,甚至肝癌。
脑损伤:认知功能下降、记忆力减退、痴呆风险增加。
心脏损伤:心肌病、心律失常、心力衰竭。
胰腺损伤:胰腺炎、胰腺癌。
免疫系统损伤:免疫功能下降,更容易感染疾病。
然而,传统治疗手段,如抗氧化剂或抗炎药物,难以逆转已形成的结构性损伤。难道,我们就只能眼睁睁看着酒精侵蚀我们的健康吗?
近期一项研究发现,间充质干细胞衍生的外泌体鼻内递送可减少氧化应激,并显著抑制乙醇消耗(降低乙醇被机体利用的效率)和剥夺后复发饮酒(戒酒之后又复发饮酒,通常作为酒精成瘾的指标)。外泌体通过鼻腔给药的方式进入人体,能修复神经损伤、抑制炎症和改善认知功能,帮助解决长期饮酒者的健康“烦恼”。
外泌体如何减轻酒精带来的损伤
外泌体是由各种细胞分泌的小型细胞囊泡,被脂质双层包裹,大小处于纳米级别。它在细胞间通信中扮演着关键角色,能够运输蛋白质、mRNA、miRNA等生物活性分子。干细胞外泌体不仅保留了其亲本细胞的天然修复功能,还具备免疫原性低、易于制备和储存、可穿越血脑屏障等优势。
近期,发表在Addiction Biology杂志上的研究揭示,间充质干细胞衍生的外泌体的鼻内递送可减少氧化应激,并显著抑制乙醇消耗和剥夺后复发饮酒。
抑制乙醇消耗是指减少乙醇在体内的代谢速度或降低乙醇被机体利用的效率,从而达到减缓乙醇对机体的损害或影响乙醇吸收的目的;
乙醇剥夺后复吸样乙醇摄入(Ade)是指在乙醇剥夺后,动物或人类表现出类似复吸的行为,即尽管经历了戒断症状,但仍然在重新接触乙醇后迅速恢复乙醇摄入的行为。乙醇剥夺后复吸样乙醇摄入是研究酒精成瘾的重要指标之一。
数据说话:鼻滴15亿剂量的干细胞外泌体,可减轻长期摄入酒精的损害
该研究每周对过往16周大量摄入酒精的大鼠鼻内施用间充质干细胞衍生的外泌体。应用方案为:每周一次鼻腔给药1.5× 10^9个外泌体,连续3周,与载体处理组相比,有显著效果。
在鼻腔给予外泌体后6、12和24小时,可以清晰地在大脑中观察到外泌体的荧光(通过荧光标签PKH26可视化)。这些结果可以在嗅球、大脑皮层、背侧和腹侧纹状体、丘脑、下丘脑和脑干观察到。
1.鼻腔内给予外泌体后的前24小时内,观察到乙醇摄入的明显抑制(60至70%),并减弱酒精剥夺期和乙醇重新摄入后的复发样“暴饮暴食”。
2.鼻滴干细胞外泌体,完全逆转酒精诱导的海马体氧化应激和神经炎症。
3.鼻滴干细胞外泌体:增加伏隔核中谷氨酸转运体GLT1的表达,抵消谷氨酸转运体活性的抑制。
鼻滴干细胞外泌体帮助解决长期饮酒者的健康“烦恼”
长期饮酒者的大脑往往处于慢性炎症和神经损伤状态,而干细胞外泌体鼻滴恰好能够针对这些问题发挥作用:
1.神经保护作用
干细胞外泌体携带多种生物活性分子,如脑源性神经营养因子(BDNF)、神经生长因子(NGF)等,这些分子可以直接作用于受损的神经细胞,保护神经元免遭进一步的损伤。
2.促进神经再生
干细胞外泌体中的生长因子和其他活性物质能够促进神经细胞的生长和分化,刺激受损神经组织的再生,有助于恢复脑功能。这包括促进新的神经连接的形成和增强已有神经连接的功能。
3.抗炎作用
外泌体通过调节免疫反应,减轻脑部慢性炎症,保护神经元免受进一步损伤。间充质干细胞外泌体(MSC-Exos)含有的miR-146a、IL-10等分子可抑制NF-κB通路,降低IL-6、TNF-α水平,同时促进调节性T细胞(Treg)增殖,纠正Th1/Th2失衡。
4.改善微循环
通过促进血管新生和重塑,干细胞外泌体能够改善受损脑区的血液供应,为受损脑组织提供足够的氧气和营养物质,支持受损神经组织的修复和功能恢复,恢复血脑屏障完整性。
此外,鼻滴干细胞外泌体可以通过鼻腔黏膜穿越血脑屏障,通过嗅觉传导路径到达脑部,从而将活性分子直接输送到目标部位,副作用更少,操作更便捷。
长期饮酒对大脑的损伤是深远且复杂的,但干细胞外泌体鼻滴为这一问题提供了新的解决方案。通过修复神经损伤、抑制炎症和改善认知功能等,外泌体鼻滴有望成为长期饮酒者的“救星”。干细胞外泌体以其纳米级的大小、低免疫反应程度和穿透血脑障壁的能力,能够精准地传递生物活性分子至目标组织,促进组织修复和再生,为多种疾病提供了新的策略和思路,展现了干细胞外泌体在医疗领域的巨大潜力和广阔前景。
参考资料:
[1]Xie X, et al. Clinical safety and efficacy of allogenic human adipose mesenchymal stromal cells-derived exosomes in patients with mild to moderate Alzheimer's disease: a phase I/II clinical trial. *Gen Psychiatr*. 2023;36(5):e101143. doi:10.1136/gpsych-2023-101143.
[2]Moss LD, et al. Intranasal delivery of exosomes from human adipose derived stem cells reduces motor and cognitive impairments following traumatic brain injury. *Neurochem Int*. 2021;150:105173. doi:10.1016/j.neuint.2021.105173.
[3]Porfiryeva NN, et al. Intranasal Administration as a Route to Deliver Drugs to the Brain. *Pharm Chem J*. 2021;55(8):798-805. doi:10.1007/s11094-021-02487-w.
[4]Ezquer F., Quintanilla M. E., Morales P., Santapau D., Ezquer M., Kogan M. J., Salas-Huenuleo E., Herrera-Marschitz M., and Israel Y. (2019) Intranasal delivery of mesenchymal stem cell-derived exosomes reduces oxidative stress and markedly inhibits ethanol consumption and post-deprivation relapse drinking, Addiction Biology, 24, 994–1007, https://doi.org/10.1111/adb.12675
来源:国卫生物