阿尔茨海默病（AD）是一种常见的神经退行性疾病，其特征包括认知衰退、脑萎缩和神经炎症。目前的治疗方法存在一定的局限性。间充质细胞外泌体疗法作为一种新兴的治疗手段，因其广泛的积极效应、较少的副作用和较低的经济负担而受到关注。本文分享的是伊朗医科大学科学家团队发表在《European Journal of Pharmacology》的“Curcumin-enhanced stem cell exosomes: A novel approach to modulating neuroinflammation and improving cognitive function in a rat model of Alzheimer’s disease”，本研究聚焦于一种创新疗法，旨在利用姜黄素增强的骨髓间充质细胞（BM-MSC）外泌体来调节神经炎症并改善阿尔茨海默病（AD）大鼠模型的认知功能。实验中，将负载姜黄素的外泌体注射到 AD 大鼠模型的脑内，研究发现，该疗法能显著降低海马区促炎细胞因子水平，提高抗炎细胞因子水平，促进小胶质细胞向抗炎表型极化，减少 Aβ 沉积，从而有效改善大鼠的认知功能障碍。表明姜黄素增强的 BM-MSC 外泌体有望成为一种新型、有效的 AD 治疗手段，为未来临床治疗提供了潜在的新策略。

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引言

阿尔茨海默病（AD）是一种常见且危害严重的神经退行性疾病，其主要特征为进行性认知衰退、记忆障碍以及行为异常等。随着全球人口老龄化的加剧，AD的发病率呈逐年上升趋势，给患者家庭及社会带来了沉重的负担。目前，AD的发病机制尚未完全明确，普遍认为与 β淀粉样蛋白（Aβ）沉积、tau蛋白过度磷酸化、神经递质紊乱以及神经炎症等多种因素密切相关。

近年来，神经炎症在 AD 发病过程中的作用日益受到关注。小胶质细胞作为中枢神经系统的主要免疫细胞，在维持神经环境稳态中发挥关键作用。在 AD 病理状态下，小胶质细胞被异常激活，持续释放大量促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）和白细胞介素6（IL-6）等，引发慢性神经炎症，进一步加剧神经元损伤和死亡。

MSC细胞疗法为神经退行性疾病带来了新的治疗希望。骨髓间充质干/基质细胞（BM-MSC）具有多向分化潜能、免疫调节特性以及可分泌多种生物活性分子等优势。BM-MSC 分泌的外泌体富含蛋白质、脂质、核酸等成分，能够模拟干细胞的大部分功能，且具有更好的稳定性和安全性，可作为细胞间通讯的重要介质，在组织修复、免疫调节等方面展现出巨大潜力。

姜黄素是一种从姜科植物根茎中提取的天然多酚类化合物，具有抗炎、抗氧化、抗癌等多种药理活性。大量研究表明，姜黄素能够穿过血脑屏障，在神经退行性疾病模型中发挥神经保护作用。它可抑制炎症信号通路，降低 Aβ 生成，减轻神经毒性。然而，姜黄素的水溶性差、生物利用度低限制了其临床应用。

将姜黄素与 BM-MSC 外泌体相结合，可望发挥协同增效作用。一方面，外泌体能够携带并递送姜黄素至病变部位，提高其在脑内的浓度和生物利用度；另一方面，姜黄素可能增强外泌体的治疗功能，放大其抗炎、抗氧化及神经保护效果。

基于此，姜黄素是否可以协同MSC 外泌体，在AD治疗中实现1+1＞2的效果，为 AD 的治疗提供一种创新、有效且安全的无细胞疗法。

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研究结果

一项针对阿尔茨海默病大鼠模型的细胞外泌体研究

药物：姜黄素（Curcumin）处理的骨髓间充质细胞（BM-MSC）分泌的外泌体

研究目的：评估姜黄素增强的 BM-MSC 外泌体对阿尔茨海默病（AD）大鼠模型神经炎症的调节作用及认知功能的改善效果，探索其作为一种新型治疗方法的潜力和应用前景

外泌体来源：BM-MSC

外泌体分离方法：PEG沉淀法

外泌体质量控制：通过DLS、SEM、流式等技术对外泌体进行了鉴定

给药方式：腹腔注射（脑室内注射链脲霉素 STZ（3 mg/kg）建立AD大鼠模型）

给药剂量：30μg/只，每周一次，总4次（BM-MSC在含有终浓度为 20μM 姜黄素的培养基中处理 24h后收集培养上清液并分离外泌体，BCA定量）

治疗对象：250±50g 的雄性Wistar 大鼠AD模型

疾病类型： AD

不良事件：未提及治疗过程中出现明显的不良事件

关键治疗分子：姜黄素增强的 BM-MSC 外泌体。

治疗机制：姜黄素处理后的 BM-MSC 分泌的外泌体可能通过携带和传递姜黄素，发挥其抗炎、抗氧化等药理作用，调节神经炎症，促进小胶质细胞从促炎的 M1 型向抗炎的 M2 型极化，同时影响阿尔茨海默病相关的病理生理过程，如降低淀粉样前体蛋白（APP）水平，进而改善认知功能

姜黄素增强外泌体改善AD大鼠的认知功能

 

MSC-EXO和CUR-MSC-EXO对AD大鼠在Morris水迷宫中记忆和学习表现的影响。（A）AD组找到隐藏平台的潜伏时间显著高于健康对照组，与AD组相比，MSC-EXO和CUR-MSC-EXO的潜伏时间较短。（B）AD组在目标象限停留的时间比健康对照组短，而MSC-EXO和CUR-MSC-EXO组则比AD组长。（C）所有组的游泳速度均无显著差异。MSC-EXO和CUR-MSC-EXO对被动回避学习的影响。（D）健康对照组进入暗室的潜伏时间比AD组长，MSC-EXO和CUR-MSC-EXO组比AD组长，CUR-MSC-EXO组的潜伏时间比MSC-EXO组长。表明姜黄素增强的外泌体能显著改善大鼠的认知功能。

姜黄素增强的外泌体显著恢复变性神经元

尼氏染色显示MSC-EXO和CUR-MSC-EXO对海马CA1区的影响。健康对照组（A）、AD组（B）、MSC-EXO组（C）和MSC-EXO组（D）的海马CA1区。在健康对照组的海马CA1区可检测到完整正常的神经元，而AD组的CA1区显示出了大量变性神经元。（E）与AD组相比，CUR-MSC-EXO组和MSC-EXO组显示出更高水平的正常神经元。与MSC-EXO组相比，CUR-MSC-EXO组变性神经元减少，存活神经元增加。此外，健康对照组的存活神经元数量显著高于AD组。表明姜黄素增强的外泌体能显著恢复变性神经元。

姜黄素增强的外泌体具有抗炎和神经保护作用

外周血炎症及抗炎细胞因子的评估。（A）两种治疗组的TNF-α水平均低于AD组，而健康对照组的TNF-α水平显著低于AD组。MSC-EXO和 CUR-MSC-EXO 组的 IL-1 水平低于 AD 组，健康对照组的IL-1水平也显著低于AD组。（B）CUR-MSC-EXO和 MSC-EXO组的TGF-β水平高于AD组，健康对照组的TGF-β水平也高于AD组。治疗组和健康对照组的IL-10水平均高于AD组。姜黄素增强的外泌体具有调节神经炎症的作用。MSC-EXO和CUR-MSC-EXO可以减轻炎症。

MSC-EXO和CUR-MSC-EX对M1和M2巨噬细胞标志物及淀粉样前体蛋白（APP）表达的影响。（A）CUR-MSC-EXO和 MSC-EXO 组的 APP 表达水平低于 AD 组，健康对照组的 APP 表达水平也低于 AD 组。（B）两种治疗组的 CD86表达水平低于 AD 组，健康对照组的 CD86 表达水平也低于 AD 组。此外，CUR-MSC-EXO 组的 CD86 表达水平低于 MSC-EXO 组。iNOS 表达水平在 MSC-EXO、CUR-MSC-EXO和健康对照组中均低于 AD 组，CUR-MSC-EXO 组的 iNOS 表达水平也低于 MSC-EXO 组。与 AD 组相比，两种治疗组和健康对照组的 CD206 表达水平更高，CUR-MSC-EXO 组的 CD206 表达水平高于 MSC-EXO 组。此外，MSC-EXO 组的 Arg1 表达水平较高，CUR-MSC-EXO 组的 Arg1 表达水平更高。

CUR-MSC-EXO 和MSC-EXO 能够调节 M1/M2 巨噬细胞的平衡，降低促炎性标志物（如 APP、CD86、iNOS）的表达，同时升高抗炎性标志物（如 CD206、Arg1）的表达，从而发挥抗炎和神经保护作用，对阿尔茨海默病的治疗有积极意义。

备注：APP（淀粉样前体蛋白），是一种跨膜蛋白，其异常代谢产生的β淀粉样蛋白（Aβ）AD的标志性病理特征之一。Aβ 的沉积会导致神经元损伤和炎症反应，进而加重 AD 的病理进程。因此，降低APP表达水平或减少其异常代谢产物的生成，是治疗 AD 的重要策略之一。CD86 是 M1 型巨噬细胞（促炎性巨噬细胞）的标志物之一。M1 型巨噬细胞在炎症反应中起促进作用，会分泌大量促炎性细胞因子，如 TNF-α、IL-1β 等，加重炎症损伤。降低 CD86 表达水平，表明巨噬细胞向 M1 型的极化受到抑制，有助于减轻炎症反应。iNOS（诱导型一氧化氮合酶）主要表达于 M1 型巨噬细胞，催化生成大量的一氧化氮（NO）。NO 具有促炎作用，可参与炎症反应和组织损伤。iNOS 表达水平的降低，也反映了 M1 型巨噬细胞的活性受到抑制，炎症反应得到缓解。CD206是 M2 型巨噬细胞（抗炎性巨噬细胞）的标志物之一。M2 型巨噬细胞具有抗炎和组织修复功能，能够分泌抗炎性细胞因子，如 IL-10、TGF-β 等，促进组织修复和再生。CD206 表达水平的升高，表明巨噬细胞向 M2 型的极化得到促进，有助于发挥抗炎和神经保护作用。Arg1（精氨酸酶 1） M2 型巨噬细胞的另一个重要标志物，其表达水平的升高进一步证实了巨噬细胞向 M2 型的极化，增强了抗炎和组织修复能力。

03 

总结 

该研究表明，姜黄素增强的 MSC 外泌体具有显著的抗炎效果，能有效调节神经炎症，改善 AD 大鼠的认知功能，且对机体无明显毒性作用。这种新型的无细胞治疗方法为 AD 的治疗提供了新的思路和策略，具有广阔的应用前景 。

姜黄素增强MSC外泌体在调节神经炎症和改善阿尔茨海默病认知功能方面展现出巨大的潜力。这一创新性的无细胞疗法不仅为阿尔茨海默病的治疗提供了新的策略，也为MSC外泌体在神经退行性疾病中的应用开辟了新的途径。期待更多的研究能够进一步验证和完善这一治疗方法，推动其早日应用于临床。

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临床试验 

1. NCT04388982：同种异体脂肪MSC外泌体治疗阿尔茨海默病的安全性和有效性评价

发起者：上海交通大学医学院附属瑞金医院

MSC-Exos因具有与细胞类似的治疗效果、无细胞增殖失控风险、来源丰富、易于储存和运输等优势，成为细胞治疗的替代方法。其可携带多种生物活性分子，调节细胞间信号传导、免疫反应和组织修复等。

鼻内给药的外泌体能通过嗅神经和三叉神经通路越过血脑屏障，到达大脑多个区域并发挥作用，如在动物实验中已被证实可减少β淀粉样蛋白沉积、改善认知功能等。

试验设计：这是一项 I/II 期非随机、开放标签的临床试验，旨在评估异体脂肪间充质干细胞来源外泌体（Allogenic Adipose MSC-Exos）在轻度至中度阿尔茨海默病患者中的安全性和有效性。

研究对象：纳入了 9 名 50 岁以上的轻度至中度阿尔茨海默病患者，他们被分为三组，分别接受不同剂量的外泌体治疗，即低剂量组-5μg、中剂量组-10μg和高剂量组-20μg。

干预措施：通过鼻内滴注给药，每周两次，持续12周。这种给药方式不仅能有效避免肝脏首过效应和胃肠道降解，还可提高药物在脑内的浓度，增强治疗效果。

观察指标：主要观察指标为治疗后 3 个月内患者肝肾功能异常情况及不良事件发生率，以评估治疗的安全性；次要观察指标包括治疗后不同时间点患者的认知功能评分量表（ADAS-Cog）和 ADCS-ADL 评分，以评估治疗的有效性。

安全性：在治疗期间，未发生与治疗相关的严重不良事件，所有患者均能耐受该治疗，表明异体脂肪来源的间充质细胞外泌体在治疗阿尔茨海默病方面具有良好的安全性。

有效性：治疗后患者的认知功能和日常生活活动能力均有所改善。其中，中等剂量-10μg患者的改善最为显著，且在治疗后的随访期间，这种改善效果还呈现出一定的持续性，可维持约 3 个月左右。

同种异体脂肪MSC外泌体治疗阿尔茨海默病的临床试验公开结果

外泌体来源：健康年轻成年供体的脂肪组织的人脂肪间充质/基质细胞（ahMSCs）。

外泌体分离方法：GMP条件下优化的沉淀和超速离心相结合分离ahMSCs外泌体。

外泌体质量控制：

形态学检测：透射电子显微镜下观察到产品为杯状小泡，具有双层膜结构。

粒径分析：超过80%的颗粒粒径在30-160nm之间，与外泌体直径（30-150nm）相符，通过纳米颗粒跟踪分析（NanoSight NS300，Malvern）进行粒径分布分析。

标志物表达：WB检测CD63+、CD81+、CD9+、TSG101+和Calnexin− 。

其他要求：符合细胞产品的其他要求，如无菌（阴性）、内毒素（<100EU/mL）和支原体（阴性）。

给药方式：鼻内给药。将外泌体稀释在生理盐水中，通过鼻喷装置每周给药两次。

给药剂量：共分为三组，低剂量组为2E+8 P/mL，中剂量组为4E+8 P/mL，高剂量组为8E+8 P/mL，给药体积1mL。

治疗对象：≥50岁，轻度或中度阿尔茨海默病（AD）的患者。

排除条件：患有严重且控制不佳的合并症或严重过敏体质；被诊断为严重抑郁或其他精神疾病或神经系统疾病；有MRI禁忌症；在6个月内参加过其他临床试验等。

疾病类型：轻度至中度阿尔茨海默病（AD）。

关键治疗分子：miRNA与蛋白质，通过RNA测序和蛋白质组分析，在ahMSCs外泌体中识别出277种miRNA和1443种蛋白质。

治疗机制：神经保护与再生，外泌体携带和转移多种功能分子，如蛋白质、DNA、脂质和RNA，这些分子具有调节细胞代谢的作用，能够改变细胞代谢，促进神经细胞的募集、增殖和分化，从而促进神经可塑性，改善认知障碍和神经替代。调节信号通路，补充在AD患者中减少的miRNA和调节外泌体相关及神经免疫相关信号通路的蛋白质。