Cell子刊：馬光輝/魏煒/譚回/李維平等開發新型外泌體療法，修復中樞神經系統損傷

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

中樞神經系統（CNS）的創傷性損傷，包括創傷性腦損傷（TBI）和脊髓損傷（SCI），常常導致所有年齡段的人出現長期殘疾。中樞神經系統損傷的病理過程複雜，包括原發性損傷和繼發性損傷。原發性損傷會導致即時的機械性破壞和局部組織損傷，從而引發一系列分子和生化事件，最終導致繼發性損傷。通常情況下，免疫細胞（例如小膠質細胞）會因潛在細胞毒性分子（例如活性氧）的釋放而被激活。這種廣爲人知的第二信使通過正反饋加劇神經炎症，最終導致神經元丟失和神經功能障礙。

2025 年 8 月 28 日，中國科學院過程工程研究所馬光輝院士/魏煒研究員團隊聯合深圳市兒童醫院/深圳大學第一附屬醫院譚回研究員、深圳大學第一附屬醫院李維平教授，在 Cell 子刊Cell Reports Medicine上發表了題爲：Selenized neural stem cell-derived exosomes: A neotype therapeutic agent for traumatic injuries of the central nervous system 的研究論文。

該研究開發了一種硒修飾的神經幹細胞來源外泌體——SeNExo，其能夠穿越血腦屏障，具有清除活性氧以及神經保護的能力，在創傷性腦損傷（TBI）和脊髓損傷（SCI）小鼠模型表現出顯著的治療效果，表明了 SeNExo 是一種新類型且有前景的治療創傷性中樞神經系統損傷的藥物。

受細胞療法潛力的激勵，研究人員探索了通過神經幹細胞（NSC）以減輕神經元損傷。儘管結果令人鼓舞，但神經幹細胞的治療效果仍面臨侷限性。例如，病理微環境會對神經幹細胞的存活和定向分化產生負面影響，從而損害治療效果並引發副作用。此外，神經幹細胞的分離和培養需要很長時間，這使得它們不適合作爲現貨產品用於急性中樞神經系統損傷的治療。

鑑於幹細胞的治療益處已知涉及外泌體（Exosome）的旁分泌作用，且外泌體良好的穩定性使其在凍幹後仍有可能保持醫療活性，並能在病理微環境中發揮作用，神經幹細胞來源的外泌體（NExo）似乎是理想的候選者——其既保留了神經幹細胞的益處，又能克服治療中樞神經系統損傷時上述的侷限性。此外，在遞送方面，外泌體已顯示出穿透生物屏障的潛力，這使得它們在靜脈注射後能夠到達中樞神經系統損傷部位。

在這項研究中，受到神經幹細胞來源外泌體（NExo）的神經保護特性，以及硒的活性氧（ROS）清除能力的啓發，研究團隊通過脂質介導成核法開發了一種負載超小納米硒（約 3.5 納米）的 神經幹細胞來源外泌體——SeNExo。

SeNExo 除了保持 NExo 的生物成分外，還展現出一種硒-氧鍵，這極大地增強了其清除活性氧（ROS）的能力。SeNExo 通過載脂蛋白 （ApoE）和低密度脂蛋白受體相關蛋-1（APOE_LRP-1）的相互作用穿透血腦屏障（BBB）。

通過蛋白質組學、miRNA 組學和單細胞核 RNA 測序，研究團隊發現，SeNExo 能夠減輕神經元凋亡，恢復神經膠質細胞穩態，並重塑神經膠質細胞-神經元網絡。因此，SeNExo 具有顯著的治療效果，在創傷性腦損傷（TBI）小鼠模型中能大幅減少腦部損傷。在脊髓損傷（SCI）小鼠模型中，SeNExo 能夠促進運動功能恢復，這些結果證明了 SeNExo 是一種新類型且有前景的治療創傷性中樞神經系統損傷的藥物。

該研究的亮點：

神經幹細胞來源的外泌體（SeNExo）被超小納米硒功能化修飾；

SeNExo 利用與 APOE_LRP-1 的相互作用穿過血腦屏障；

SeNExo 具有清除活性氧以及神經保護的能力；

在創傷性腦損傷（TBI）和脊髓損傷（SCI）小鼠模型中證實了 SeNExo 的治療效果。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00392-1