发布时间：2021-10-14 浏览量：0
1、缺血性脑卒中治疗手段
目前，缺血性脑卒中的临床治疗主要有超早期溶栓和脑神经保护等措施，由于药物溶栓作用有限，微创介入等治疗方法又受时间限制，所以尽管各种疗法协同作用，但是也会留有一定遗撼[2,3]。
然而，神经修复疗法对于脑卒中的治疗具有明显优势[4]。脑卒中后神经修复过程主要包括神经发生、血管生成和突触可塑性的增强等[5]。神经修复治疗旨在通过快速重建缺血大脑组织来保持血管完整性，尽量减少实质细胞死亡来实现神经血管部分功能的恢复[6]
图1：缺血性和出血性脑卒中
基于细胞的修复性疗法能够显著改善脑卒中后的神经功能，其中间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)是干细胞移植治疗中应用广泛的。研究表明MSCs源性外泌体(exosome)在治疗中发挥重要作用，参与诱导缺血大脑血管生成、神经发生和胶质细胞生成等神经修复过程。
2、外泌体介绍
外泌体是一类膜结合囊泡，直径在30-100 nm，生理条件下所有活细胞都能产生，随体液广泛分布于全身各处。外泌体形成的分子机制具体过程可分为3个阶段，首先形成早期内吞体，成熟为晚期内吞体后经过膜内向出芽作用，形成众多包裹细胞质及细胞膜表而成分的管腔囊泡(intraluminal vesicles，ILVs)，并在晚期内吞体中积累，晚期内吞体也被称为多囊泡体(multivesicular body，MVB)，随后，部分MVB与质膜融合后以胞吐的形式将ILVs释放进入胞外，即外泌体；而剩余MVB被转运至溶酶体降解后供细胞重新利用。
图2：外泌体的形成
外泌体作为活性物质的“仓库”携带丰富的“货物”，其中主要包括细胞骨架蛋白、热休克蛋白、跨膜蛋白家族等，同时，富含细胞因子、核酸(如miRNA ， mRNA ，DNA)及胆固醇、鞘磷脂等脂质。
3、MSCs-外泌体在缺血性脑卒中治疗中的作用
研究证实，脑卒中后给予MSCs通过旁分泌效应释放外泌体，促进中枢神经系统(central nervous system，CNS)的可塑性以及神经血管重塑，有利于功能恢复 [7]。研究表明向大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)模型大鼠静脉注射MSCs-外泌体，大大改善了神经功能，促进神经发生和血管生成，增强神经血管重塑[8]。
外泌体携带的众多“货物”中，miRNA的功能研究较多，并被证实是参与外泌体治疗作用的核心因素。MSCs可通过外泌体将miRNA(如miR-133b)转移到神经细胞内调节突起的生成[8]。从MSCs中释放的外泌体作为移动的活性物质“仓库”，在脑缺血后携带多种miRNA穿梭于脑实质细胞之间，这可作为外源性MSCs促进脑卒中后神经恢复具有说服力的证据之一。
图3：外泌体在缺血性脑卒中中的产生和治疗效果
外源性外泌体还具有间接的神经修复作用。外源性外泌体会与受体脑细胞相互作用，使受体细胞释放出自身的外泌体从而介导与其他脑细胞之间的信息交流、促进神经恢复。研究表明，从miR-133b过表达的MSCs中提取的外泌体可增强对脑卒中大鼠的治疗作用、同时MSCs-外泌体刺激星形胶质细胞自主释放外泌体，促进神经元的突起生长，参与缺血损伤后的大脑恢复[9]，另外，经MSCS-外泌体诱导后的星形胶质细胞释放的外泌体能更大程度地增强大脑可塑性[9]。
4、MSCs-外泌体的优势
相比较其他细胞来说，人源MSCs易获得，外泌体产生能力较强，是衍生外泌体数量较多的细胞，安全性较高，通过自体和异体的方式抑制和调节获得性和先天性免疫细胞，提高MSCs-外泌体衍生的药物载体寿命及药物的生物利用度，因此，MSCs是理想的外泌体药物递送系统的大规模生产者。
5、总结与展望
近年来，外泌体作为脑卒中和其他神经疾病的治疗手段经历了迅速的发展。外泌体在体内广泛存在，越来越多的研究证明，无论是天然的还是经过修饰后的外泌体，都对脑卒中具有强大的神经修复作用，随着外泌体应用于缺血性脑卒中的诊断或治疗手段的进一步研究，围绕神经系统疾病与外泌体的大量探索和发现将为为缺血性脑卒中病人的治疗带来了新的希望和曙光。
参考文献：
[1] Azad TD, Veeravagu A, Steinberg GK. Neurorestoration after stroke [J]. Neurosurg Focus, 2016, 40:E2.
[2] 刘柯，冯静静，刘敬霞，等．骨髓间充质干细胞动员治疗缺血性脑损伤的实验研究进展［J］． 中华老年学杂志，2013，33( 14) :3515-3518．
[3] FARGEN K M，MOCCO J，HOH B L． Can we rebuild the human Brain. The exciting promise and early evidence that stem cells may provide a real clinical cure for stroke in human［J］． World Neurosurg，2013，80( 5) : 69-72．
[4] Grotta JC, Jacobs TP, Koroshetz WJ, et al. Stroke program review group [J]. Stroke, 2008, 39: 1364-1370.
[5] Final Report of the Stroke Progress Review Group-January2012 |National Institute of Neurological Disorders and Stroke [EB/OL].[2020/5/4]. https://www. ninds. nih. gov/About-NINDS/Strategic-Plans-Evaluations/Strategic-Plans/Final-Report-Stroke-Progress-Review-Group-1#Top.
[6] Chen J, Chopp M. Neurorestorative treatment of stroke: cell and pharmacological approaches [J]. Neuro Rx, 2006, 3: 466-473.
[7] Xin H, Li Y, Cui Y, et al. Systemic administration of exosomes released from mesenchymal stromal cells promote functional recovery and neurovascular plasticity after stroke in rats [J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2013, 33: 1711-1715.
[8] Xin H, Li Y, Buller B, et al. Exosome-mediated transfer of mi R-133b from multipotent mesenchymal stromal cells to neural cells contributes to neurite outgrowth [J]. Stem Cells, 2012, 30: 1556-1564.
[9] Xin H, Wang F, Li Y, et al. Secondary release of exosomes from astrocytes contributes to the increase in neural plasticity and improvement of functional recovery after stroke in rats treated with exosomes harvested from micro RNA 133b-overexpressing multipotent mesenchymal stromal cells [J]. Cell Transplant, 2017, 26: 243-257.