摘要：间充质干细胞外泌体能够抑制炎症和免疫细胞的活化并增强多巴胺神经元的活力和功能。大量实验研究证实其在动物模型中有效地改善了帕金森相关的运动和行为缺陷。

撰文： 福建医科大学 YANG

本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授

引言

近年来，干细胞外泌体在脑部健康领域展现出巨大潜力。最新文献以帕金森病为切入点，揭示了其作用机制。

（1）间充质干细胞外泌体能够抑制炎症和免疫细胞的活化并增强多巴胺神经元的活力和功能。大量实验研究证实其在动物模型中有效地改善了帕金森相关的运动和行为缺陷。

（2）动物研究显示，间充质干细胞外泌体干预后，帕金森大鼠的总睡眠时间、慢波睡眠时间和快波睡眠时间延长，这表明间充质干细胞外泌体通过恢复昼夜节律相关基因表达来显著改善睡眠障碍。

睡眠障碍与脑部健康问题正日益成为现代人关注的健康焦点。

在快节奏、高压力的生活环境下，优质睡眠和神经系统的长期稳定已成为一种“稀缺资源”。

近年来，再生医学尤其是干细胞外泌体领域的研究，为这一健康挑战提供了新的解决思路。

近期，国外某研究团队在《Cells》发表综述，以帕金森为例，系统阐述了MSC-Evs（包含间充质干细胞外泌体）在改善脑部健康，包括改善睡眠及保护神经等方面的作用机制和潜在应用价值[1]。

帕金森病（PD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征是大脑黑质致密部内产生多巴胺的神经元逐渐丧失。全球约有超过1000万人患有帕金森病，这种第二大常见的神经退行性疾病正随着人口老龄化而不断增加。传统的药物治疗虽能在早期缓解症状，却难以阻止疾病进展，且长期使用会产生副作用。

近年来，科学家们将目光投向再生医学领域，尤其是间充质干细胞外囊泡（MSC-Evs）在改善帕金森病等神经退行性疾病方面的潜力。

干细胞外泌体：抑制神经炎症及免疫活化

MSC-Evs是细胞分泌的细胞外囊泡（包含外泌体），携带蛋白质、RNA（特别是miRNA）和脂质等生物活性分子，作为细胞间通信的重要媒介。

这些微小囊泡由各种类型的间充质干细胞（包括骨髓、脂肪、脐带等来源）产生，并继承了其母细胞的治疗特性，如促进组织修复、调节免疫、抗氧化等。

MSC-Evs保护神经的作用机制[1]：

1. 可穿过血脑屏障，并将各种神经营养因子和免疫抑制因子递送至受损多巴胺能神经元，增强其活力和功能。

2. 可减弱小胶质细胞驱动的炎症反应，并预防炎症诱导的多巴胺能神经元损伤。

3. 通过递送IL-10和TGF-β，抑制炎性细胞因子的产生（TNF-α和IL-6），并增加多巴胺、5-羟色胺（5-HT）及其代谢产物的产生。

4. MSC-EVs来源的Gli-1通过抑制特异性蛋白1（SP-1）的激活，增强促凋亡Bax基因的表达，从而抑制多巴胺能神经元的凋亡。

5. 通过激活脑内皮细胞中的SMAD 3和p38/MAPK信号通路，促进血管网络的生长，其改善了向受损多巴胺能神经元的血流。

6、 携带的多种具有神经保护和免疫调节能力的miRNA，可调节基因表达，防止细胞凋亡，并促进多巴胺能神经元的恢复力。

MSC-Evs改善睡眠障碍的作用机制

超过75%的帕金森病患者伴有严重的睡眠障碍，这已成为影响生活质量的主要因素之一。传统安眠药物虽然短期内可改善睡眠，但长期使用会导致依赖性、耐受性，甚至可能加重认知障碍。因此，寻找既能治疗帕金森病核心症状又能改善睡眠的新疗法成为当务之急。

研究发现[1]，MSC-Evs可诱导脑和肌肉Arnt样蛋白-1（BMAL 1）和周期昼夜节律调节因子2（PER 2）蛋白的合成增加，其是调节昼夜节律、代谢和受损神经元活力的生物钟的组成部分。

动物实验显示[2]，MSC-EVs治疗的PD大鼠的总睡眠时间、慢波睡眠时间和快波睡眠时间延长，这表明MSC-EVs通过恢复昼夜节律相关基因表达来显著改善PD大鼠的睡眠障碍。

未来方向：

工程化MSC-EVs，增强靶向性和效率

近年来，为进一步提高治疗效果，研究人员开发了多种工程化MSC-EVs策略：如靶向修饰，载药优化及协同治疗等。这些工程化策略显著增强了MSC-EVs的靶向性和治疗效率，为帕金森病治疗提供了更有效的工具。

脑源性神经营养因子（BDNF） 可促进神经保护和神经再生。研究人员在MSC-EVs中负载BDNF（MSC-EVsBDNF），使MSC-Evs可在受伤的多巴胺能神经元中靶向递送BDNF。

静脉给药后，MSC-EVsBDNF成功绕过血脑屏障并在受伤的多巴胺能神经元中积累，显著提高了其存活率。尽管神经元明显丧失，但MSC-EVsBDNF促进了突触连接的重塑，并促进了大脑适应和维持功能的能力[3]。

此外，MSC-Evs可通过电穿孔法负载抗氧化酶（如SOD2）或siRNA沉默SNCA基因（编码α-突触核蛋白），从而干扰PD发病过程中的重要环节，达到治疗目的[1]。

小结

间充质干细胞外泌体作为一类具有多重神经保护功能的纳米载体，通过促进血管生成、调节神经炎症、抑制细胞凋亡和氧化应激、增强自噬等多种机制，在脑部健康的临床干预中展现出巨大潜力。随着研究的深入，不仅深化了我们对其作用机制的理解，也为开发新的干预策略提供了靶点。尽管在外泌体的规模化生产、标准化和质量控制等方面仍面临挑战，但随着工艺及技术的进步和临床研究的深入，其有望成为脑部健康干预的新一代"策略，为改善生活质量带来新的希望！

参考文献：

[1] Volarevic A, Harrell CR, Arsenijevic A, Djonov V, Volarevic V. Therapeutic Potential of Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles in the Treatment of Parkinson's Disease. Cells. 2025;14(8):600. Published 2025 Apr 16. doi:10.3390/cells14080600

[2] Li Z, Li Y, Xu X, Gu J, Chen H, Gui Y. Exosomes rich in Wnt5 improved circadian rhythm dysfunction via enhanced PPARγ activity in the 6-hydroxydopamine model of Parkinson's disease. Neurosci Lett. 2023;802:137139. doi:10.1016/j.neulet.2023.137139

[3]Wang CC, Hu XM, Long YF, et al. Treatment of Parkinson's disease model with human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded with BDNF. Life Sci. 2024;356:123014. doi:10.1016/j.lfs.2024.123014

来源：科学好作风