腦卒中是全球死亡率位列第二位的重大疾病，分為缺血性腦卒中及出血性腦卒中兩種類型，其中缺血性腦卒中占約80%，具有高發(fā)病、高致殘和高復(fù)發(fā)等特點?；颊咄ǔ４嬖谶\動、感覺、言語等功能障礙，生活質(zhì)量受到嚴重影響。

神經(jīng)干細胞（Neural stem cell，NSC）具有豐富的再生和分化能力，近年來成為治療缺血性腦卒中的研究熱點。但移植到宿主中的NSC存活和分化率低，因此通過使用佐劑等手段，輔助NSC治療腦卒中，提高治療效果，是本領(lǐng)域的迫切需求。

2023年4月27日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)董志強課題組，睿健醫(yī)藥科技有限公司魏君團隊，與武漢大學(xué)中南醫(yī)院熊南翔團隊合作，在國際著名學(xué)術(shù)期刊 eLife 上發(fā)表了題為：NSC-derived exosomes enhance therapeutic effects of NSC transplantation on cerebral ischemia in mice 的研究論文。

該研究應(yīng)用大腦中動脈栓塞/再灌注（Middle cerebral artery occlusion/reperfusion，MCAO/R）小鼠模型，揭示了神經(jīng)干細胞（NSC）聯(lián)合NSC來源的外泌體對缺血性腦卒中具有顯著的治療效果，并闡明了外泌體通過所攜帶的miRNA調(diào)控下游靶基因，從而減輕腦組織氧化應(yīng)激和炎癥、抑制細胞凋亡，進而促進移植NSC的存活和分化，為缺血性腦卒中的治療提供了新的思路。

該研究通過多種檢測手段，發(fā)現(xiàn)NSC與NSC分泌的外泌體聯(lián)合治療可顯著改善MCAO/R小鼠腦梗死情況，增加小鼠腦重，并且相比于NSC單獨治療組和外泌體單獨治療組，NSC與外泌體聯(lián)合治療可明顯促進MCAO/R小鼠運動功能的恢復(fù)。同時，聯(lián)合治療可顯著減輕MCAO/R小鼠腦中神經(jīng)元的凋亡，與NSC單獨治療組以及外泌體單獨治療組相比，聯(lián)合治療能夠顯著抑制星形膠質(zhì)細胞過度增生，從而減少膠質(zhì)瘢痕的形成，更有效地促進神經(jīng)重塑。

該研究進一步解析了外泌體的作用機制，結(jié)果表明，外泌體能夠抑制神經(jīng)元的凋亡，減輕A1型反應(yīng)性星膠增殖，聯(lián)合治療組小鼠腦內(nèi)MDA水平及Tnfa、Il1b等炎性細胞因子的表達水平顯著降低，抗炎細胞因子Il10表達升高，表明外泌體減輕MCAO/R小鼠腦內(nèi)炎性微環(huán)境，為NSC的定植和分化創(chuàng)造有利的微環(huán)境。另外，外泌體可以促進NSC在體內(nèi)的分化和遷移。進一步的分子機制研究表明，外泌體攜帶的 miRNA在其中發(fā)揮重要作用，miRNA可能通過調(diào)控靶基因，促進NSC存活和分化。上述機制研究為外泌體在NSC治療缺血性腦卒中的臨床聯(lián)合應(yīng)用新思路提供了重要的理論基礎(chǔ)。

圖1：NSC聯(lián)合外泌體對MCAO/R小鼠治療的機制模式圖

總的來說，該研究表明NSC與外泌體聯(lián)合治療可以減少 MCAO/R小鼠腦梗死面積和炎癥反應(yīng)，減輕缺血性腦卒中造成的神經(jīng)損傷，從而促進神經(jīng)保護和功能恢復(fù)，外泌體攜帶的miRNA可能在其中發(fā)揮了重要作用。該研究結(jié)果對未來臨床使用NSC治療缺血性腦卒中具有重要的指導(dǎo)意義。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)董志強教授、睿健醫(yī)藥科技有限公司魏君教授、武漢大學(xué)中南醫(yī)院熊南翔教授為本文通訊作者，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張若琳博士為第一作者。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院、生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院董志強課題組，聚焦于神經(jīng)干細胞發(fā)育調(diào)控、神經(jīng)損傷與修復(fù)領(lǐng)域的研究，相關(guān)成果發(fā)表于 eLife、Advanced Science、Developmental Cell、Neuron、Briefings in Bioinformatics、Bioactive Materials、Cell Reports（2篇）等期刊。