纳米级外泌体透过血脑屏障，攻克脑神经损伤

中枢神经系统疾病是世界第二大死亡原因，尽管过去几十年在新诊断和治疗方法上的开发取得了巨大成就，但大多数脑部疾病仍然缺乏有效的治疗策略。这其中最大的困难点，就在于人类的血脑屏障（blood-brain barrier, BBB）。

为了维持脑部功能正常运作，避免最重要的大脑受到化学传导物质的影响和病菌的感染，大部分的药物和蛋白质由于分子结构过大都无法通过BBB。想要用科学技术将治疗药物递送到脑部目标区域，都要面对脑渗透压不足、全身细胞毒性和血脑屏障破坏的重大挑战。

显著进步的纳米技术（如细胞膜、脂蛋白和细胞外囊泡）在生物医学中有机会克服血脑屏障的困扰，实现对脑部疾病的高精度诊断和治疗。外泌体是一种含有蛋白质、脂质、核酸等多种活性生物分子的纳米级（30nm-120nm）细胞外囊泡，在细胞间不仅起到了关键的信号传导作用，还参与了脑部疾病的病理过程。良好的生物相容性让它能够穿透过血脑屏障。不仅如此，外泌体表面的蛋白和脂质双层膜，可以保护携带的生物分子或药物免于降解，得以在生物体内回圈中进行长距离远程的运输，最后与细胞膜融合，将携带的“药物包裹”送达给目标细胞。

在其他药物被拒于血脑屏障之外，科学家们苦恼该如何改进药物结构来撬开血脑屏障这道大门时，包裹在“外泌体”这台货运列车中的药物已经平安到达脑组织了，准备好施展拳脚了。

在国际医界享有崇高声誉的神经治疗权威-台湾义大医院杜元坤院长表示，经过近来越来越多的研究发表论文中证实， 用干细胞所培养萃取出的「细胞外泌体」是目前有最高效作用的超纳米物质。

杜元坤院长在去年的「台湾再生医学的现况与展望」研讨会中也进一步提到， 分子直径只有30-100nm的「细胞外泌体」更能够诱导细胞增生，也确实能大幅提升修复力，在国际上多年来已有发表并且研究者亦获2013年诺贝尔奖的殊荣。

在众多细胞科学研究领域中，尤其以神经干细胞的病

理与学理研究更是艰难与深奥，杜元坤院长经过多年

持续不断的努力，发现强大的细胞外泌体对于神经增

生性及修复力，同时也是全球第一人将此论点发表国

际期刊（细胞外囊泡分离自

人类嗅鞘细胞增强神经祖细胞的活力。2020年7月23日）。

由台湾医疗之光代表人物杜元坤院长所领导的义大神

经重建团队/实验室研究证实，「细胞外泌体」能非常有效的进行神经创伤修复，对于神经损伤的治疗与

应用，将是神经再生医学的大突破与重要关键。

台湾长达7年「外泌体」研究

攻克失智、帕金森、脑损

台湾卫生研究院细胞与系统医学研究所李华容副研究员研究团队历经7年的研究，发现利用特殊技术刺激间质干细胞，可分离出具有修复细胞功能的「干细胞外泌体」(Stem Cell-derived Exosomes)，并从中鉴定出促使脑神经再生及脑部功能恢复之活性物质。若对大脑受损的小鼠注射干细胞外泌体，观察到受损的神经细胞可以长出突触，神经细胞的数量可以恢复到原本的6成。此研究显示干细胞外泌体较间质干细胞更具有促进组织再生的能力，又能避免细胞植入手术的风险及副作用，对再生医疗带来新的突破。

本技术已取得台湾专利，且同步申请美国、英国、日本专利。

外泌体是对抗发炎利器

未来有望治疗多种「不治之症」、应用于抗老医学领域

李华容表示，身体的过度发炎反应导致身体损害，不过「抗发炎」就是外泌体的专长。这个研究显示干细胞外泌体较间质干细胞更具有促进组织再生的能力。干细胞外泌体未来可望用于治疗退化性疾病、组织或器官损伤、细胞缺陷、神经退化性疾病、脑与脊髓创伤、中风、学习障碍、巴金森氏症、心肌梗塞、肌肉萎缩症等疾病，以及应用于脑衰老引起的记忆力下降、无法专注、全身乏力疲累等抗老医学领域。

参考文献来源：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168365921006775?fbclid=IwAR3ve2PsI35ugI2gOfx9KKy7K5xYnOeBr6cIzAmasEkLrxyZfrTZqRR9s2E&via%3Dihub#bb0005