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综述:细胞外囊泡在神经炎症与神经退行性疾病相互作用中的多面性角色
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 4.2
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这篇综述系统阐述了细胞外囊泡(EVs)作为中枢神经系统(CNS)细胞间通讯的关键介质,在阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等神经退行性疾病中的双重作用:既参与病理进程,又具治疗潜力。重点解析了EVs(尤其是外泌体exosomes)穿越血脑屏障(BBB)的特性、神经炎症调控机制及作为生物标志物和药物载体的应用前景,为开发新型诊疗策略提供理论依据。
尽管神经退行性疾病机制研究取得进展,有效治疗手段仍匮乏。细胞外囊泡(EVs)作为中枢神经系统(CNS)细胞间通讯的核心媒介,在AD、PD、ALS、MS和HD等疾病中扮演关键角色。体内研究证实EVs能维持CNS稳态、调控神经炎症反应、促进损伤后组织修复,其小尺寸和穿透BBB的特性使其成为极具潜力的生物标志物和治疗载体。本文深入探讨神经炎症与神经退行性疾病的关联,聚焦EVs的多维贡献及其与炎症微环境的复杂互作。
神经炎症由小胶质细胞和星形胶质细胞主导,是多种神经退行性疾病的标志性特征。世界卫生组织预测未来20年这类疾病将成为全球第二大死因。慢性神经炎症通过持续激活免疫细胞加速神经元损伤,而BBB的存在严重阻碍药物递送。外泌体(直径40-100 nm)因其低毒性、高生物相容性和天然靶向性,成为突破BBB限制的理想纳米载体。
AD以β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白过度磷酸化为特征,PD与α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集相关,ALS涉及TAR DNA结合蛋白43(TDP-43)异常,MS以髓鞘脱失为典型,HD则由亨廷顿蛋白(HTT)基因突变导致。这些疾病共享神经炎症驱动的病理机制,如小胶质细胞过度活化释放促炎因子(IL-1β、TNF-α),形成恶性循环。
根据MISEV指南,EVs按尺寸分为外泌体(40-150 nm)、微泡(150-1000 nm)和凋亡小体(>1000 nm)。外泌体通过内吞途径生成:早期内体膜内陷形成多泡体(MVBs),其内含的腔内囊泡(ILVs)与质膜融合后释放为外泌体。其携带的核酸、蛋白质和脂质可调控受体细胞功能。
外泌体通过受体-配体结合、膜融合或内吞途径(如网格蛋白包被囊泡)进入靶细胞。间充质干细胞来源外泌体(MSC-exos)在APP/PS1小鼠模型中展现神经保护作用,而血浆外泌体蛋白如A0A0G2JRQ6、C1QC等可作为AD诊断标志物。
外泌体在神经退行性疾病中具有"双刃剑"特性:病理状态下传递错误折叠蛋白加剧疾病,治疗层面则可递送神经营养因子或siRNA。未来需优化外泌体分离技术、标准化载药方法,并探索其与纳米材料的联合应用策略。
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