摘要:脑损伤(如缺血性脑卒中)后,神经元及其轴突、树突和突触会经历深刻的结构和功能可塑性。神经发生形成新的神经元。在最初的回缩阶段之后,脑损伤附近和远处现有神经元的轴突和树突会发芽,通过突触的形成和稳定实现功能性神经元网络的重新布线。星形胶质细胞、少突胶质细胞和调节
脑损伤(如缺血性脑卒中)后,神经元及其轴突、树突和突触会经历深刻的结构和功能可塑性。神经发生形成新的神经元。在最初的回缩阶段之后,脑损伤附近和远处现有神经元的轴突和树突会发芽,通过突触的形成和稳定实现功能性神经元网络的重新布线。星形胶质细胞、少突胶质细胞和调节性免疫细胞的营养支持促进了神经元可塑性。细胞外囊泡在脑细胞之间的信号传导中起着决定性的作用。突触前和突触后棘突的协调生长受突触前神经元活动依赖性细胞外囊泡释放的调节。这种细胞外囊泡释放涉及与突触囊泡分泌有关的蛋白质,例如突触素-1A。星形胶质细胞通过乳酸穿梭调节神经元能量代谢,它们还通过细胞外囊泡的营养影响促进神经突生长。最新研究发现,从星形胶质细胞释放的细胞外囊泡会沿着皮质脊髓束长距离扩散,从而诱导轴突生长。星形胶质细胞细胞外囊泡的轴突可塑性促进作用涉及表面接触机制。因此,星形胶质细胞细胞外囊泡的生长促进取决于细胞外囊泡上寡甘露糖模拟肽突触素-I 和肝细胞细胞粘附分子的存在以及神经元上突触素-I 结合蛋白神经细胞粘附分子的存在。
来自德国埃森大学医院Dirk M. Hermann团队认为,神经元具有长轴突,需要持续提供富含能量的底物和营养刺激,以保持其长期稳定性。两者的提供都依赖于轴突运输机制和髓鞘形成少突胶质细胞细胞外囊泡的外部支持。脑源性细胞外囊泡是调节神经元可塑性的关键因素,支持协调的突触生长、轴突完整性和神经元重新布线。神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞细胞外囊泡参与调节神经元可塑性。这些细胞外囊泡在生理条件下控制神经元完整性并促进受伤大脑的可塑性。线粒体紊乱和氧化应激是各种神经系统疾病中神经元损伤的共同标志,它们可能超过内源性可塑性反应,并使大脑面临不可逆的神经元损伤风险。值得注意的是,线粒体紊乱和氧化应激也是重要的细胞外囊泡靶点,它们可能保护神经元免受损伤并为神经元可塑性奠定基础。事实上,细胞外囊泡恢复线粒体功能和调节氧化应激可诱导神经元可塑性和神经功能恢复。鉴于其位于脑或脊髓内部,神经元线粒体功能和神经元可塑性很难通过全身(特别是静脉内)给药细胞外囊泡来靶向。幸运的是,静脉内给药的细胞外囊泡可以有效调节血液中的免疫反应,从而诱导大脑中的抗炎反应,促进神经元存活和可塑性。这些抗炎活性已在缺血性中风模型中得到最系统的探索。线粒体功能障碍、氧化应激、炎症反应、神经元存活和可塑性之间的紧密联系为基于细胞外囊泡的疗法提供了强有力的框架。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2025年 12 月 12 期发表。
文章来源:Hermann DM, Giebel B (2025) Extracellular vesicles: multiple signaling capabilities and translation into promising therapeutic targets to promote neuronal plasticity. Neural Regen Res 20(12):3521-3522. doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-00980
来源:中国神经再生研究杂志