2020年9日，国内首个《阿尔茨海默病患者家庭生存状况调研报告》在北京发布。数据显示，中国是全球阿尔茨海默病患者数量最多的国家，预计到2050年患病人数将超过4000万。然而，很多人甚至是部分医师到目前对于该疾病的认识仍存在大量误区，导致我国阿尔茨海默病就诊率和治疗率非常低。
阿尔兹海默症是一种严重的智力致残症，病人从轻度记忆与认知障碍到最后的植物状态，要经历几年甚至几十年，这对病人和家属都是一个痛苦的过程。老年性痴呆像一种“流行病”，在老年人中发病率上升较快。
阿尔兹海默病(Alzheimer's Disease,AD)是老年人群最常见的中枢神经系统退行性疾病,主要病理学特征为细胞外淀粉样蛋白(Amyloid-beta,Aβ)沉积形成老年斑所引发神经元功能丢失或死亡,减少Aβ沉积是AD治疗的潜在途径之一。目前为止,化学药物多针对维持大脑乙酰胆碱水平或阻断谷氨酸毒性,只能减轻病症表现或缓解病理进展,并不能有效治愈AD。
随着干细胞技术的发展和应用,间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)在AD治疗研究中效果显著,能够减少AD小鼠海马区Aβ沉积、抑制免疫炎症反应和氧化应激损伤、改善记忆认知障碍等。深入研究发现MSCs在体内并没有显著的分化行为,而是通过旁分泌机制实现其治疗效果。
外泌体(Exosomes)是一类具有双层脂质膜结构的纳米囊泡,能够携带来源细胞的生物活性分子到受体细胞,进行信息交流传递。外泌体内含物组分并不是一成不变,而是受来源细胞类型及病理条件、所处微环境的影响。
中国科学技术大学的程国胜团队，在Small杂志上发表在题为“The Regulatory Functionality of Exosomes Derived from hUMSCs in 3D Culture for Alzheimer’s Disease Therapy”的文章，探讨外泌体治疗AD。
该研究探讨了来自于不同维度支架细胞培养产生的外泌体对减少Aβ沉积的影响。主要采用3D石墨烯支架和2D石墨烯薄片作为人脐带间充质干细胞（hUMSC）培养基质，从中提取上清液分离外泌体。发现3D外泌体（3D-Exo）与2D外泌体（2D-Exo）中产生的miRNAs和蛋白质明显不同。3D-Exo可以通过特异的内容物，在细胞水平和转基因AD动物模型水平上，上调α分泌酶和下调β分泌酶的表达。并且3D-Exo治疗的AD鼠的记忆和行为缺陷相对好转。这些发现为支架材料结合干细胞中的外泌体提供新的临床应用。
该研究表明，外泌体内容物受培养基质的影响，表现出蛋白和miRNA的差异。3D-Exo能够在体内、体外上调ADAM10，下调BACE1的表达，降低脑内Aβ的沉积，并通过抑制小胶质细胞，减弱脑内炎症和氧化应激反应。3D-Exo明显改善了AD模型鼠的认知和记忆能力。该研究提供了一种新的治疗干预方法，以及从三维支架上培养的hUMSCs中提取外泌体，用于治疗AD和其他疾病的潜在临床应用，并证明了其有效性和安全性。
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论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201906273
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