细胞外囊泡递送半乳糖脑苷脂酶改善克拉伯病小鼠神经炎症与代谢障碍的研究

本研究通过基因工程改造的HeLa细胞分泌携带半乳糖脑苷脂酶(GALC)的细胞外囊泡(EVs)，经单次鞘内注射治疗新生GALC缺陷型twitcher小鼠（克拉伯病模型），证实EV-GALC能显著降低皮层心理苷水平，减轻星形胶质细胞和小胶质细胞活化，上调抗炎因子IL-10和TREM2表达。尽管未能延长生存期，但为神经退行性溶酶体贮积症(LSDs)的早期干预提供了新型递送策略。

　　

Abstract
克拉伯病(KD)是由半乳糖脑苷脂酶(GALC)缺陷导致的致命性溶酶体贮积症，其病理特征为心理苷(psychosine)毒性积累引发的广泛脱髓鞘和神经炎症。研究团队通过基因工程使HeLa细胞过表达GALC，并分离装载GALC的细胞外囊泡(EV-GALC)，通过单次鞘内注射治疗新生twitcher小鼠（Twi模型）。

Methods
采用差速超速离心法从HeLa-GALC细胞中分离EVs，纳米颗粒追踪分析(NTA)显示其粒径约200nm。通过鞘内注射将EV-GALC（含1.2×10⁹颗粒）递送至Twi小鼠中枢神经系统(CNS)，评估其对神经病理学的影响。

Results
关键发现包括：

1. 代谢矫正：EV-GALC使皮层GALC活性达到野生型(WT)的3.8%，心理苷水平降低40%（皮层：P40时p<0.01；小脑：p<0.05）。
2. 神经炎症调控：免疫组化显示GFAP⁺星形胶质细胞和CD68⁺小胶质细胞减少（皮层GFAP荧光强度降低30%，p<0.001），同时ELISA检测到抗炎因子IL-10（+150%，p<0.001）和TREM2（+120%，p<0.01）表达上调。
3. 细胞特异性递送：免疫荧光证实EV-GALC主要被CD68⁺/Iba1⁺小胶质细胞摄取，而神经元和少突胶质前体细胞摄取有限。

Discussion
研究揭示了EV-GALC通过双重机制发挥作用：

• 酶活性补充：短暂恢复的GALC活性足以部分清除心理苷；
• 免疫重编程：通过TREM2-IL-10轴促进小胶质细胞向抗炎表型（M2）极化。

尽管未改善脱髓鞘（MBP水平无变化）或生存期（均于P40死亡），但为造血干细胞移植(HSCT)前的"缓冲治疗"提供了理论依据。未来需优化EVs的生产工艺（如采用间充质干细胞来源）并探索联合治疗策略。