综述：干细胞来源的细胞外囊泡治疗心脏骤停后脑损伤的新疗法及其潜在机制

这篇综述系统阐述了干细胞来源的细胞外囊泡(EVs)作为无细胞疗法在心脏骤停(CA)后脑损伤中的突破性应用。作者详细解析了EVs通过递送非编码RNA(miR-133b/miR-124等)、蛋白质(BDNF/TGF-β等)和功能性线粒体，调控神经元凋亡、氧化应激、血脑屏障(BBB)修复及神经血管再生等多重机制，为改善CA患者预后提供了全新策略。文中特别强调了EVs的时空异质性和靶向修饰潜力。

　　

干细胞来源的细胞外囊泡：对抗心脏骤停后脑损伤的新武器

细胞外囊泡的生物学特性

细胞外囊泡(EVs)是直径40-1000 nm的膜性颗粒，根据生成途径可分为外泌体(Exo)和微泡。外泌体通过多泡体(MVBs)与质膜融合释放，富含CD9/CD63等四跨膜蛋白及热休克蛋白；微泡则通过质膜直接出芽产生，可携带完整细胞器如线粒体。EVs的核心功能是作为细胞间通讯载体，其内容物包括蛋白质、脂质、核酸等生物活性分子，其中非编码RNA(miRNA/lncRNA/circRNA)是最关键的效应分子。

心脏骤停后脑损伤的双重打击模型

心脏骤停导致的全局性脑缺血引发"双重打击"病理过程：

1. 缺血期：ATP耗竭引发Na⁺/K⁺泵失效，导致细胞毒性水肿；钙超载激活蛋白酶造成结构破坏；无氧代谢产生乳酸加重酸中毒。
2. 再灌注期：线粒体电子漏产生大量ROS；小胶质细胞激活释放IL-1β等促炎因子；血脑屏障破坏导致血管源性水肿。海马、皮层等高代谢区域神经元尤为脆弱。

EVs的神经保护机制图谱

抑制程序性细胞死亡

• 抗凋亡：BMSC-EVs递送miR-133b通过AKT/GSK-3β通路抑制caspase激活；UCMSC-EVs的miR-410通过下调HDAC1上调Bcl-2
• 抗铁死亡：携带lncRNA TUBB6的EVs促进Nrf2核转位，降低脂质过氧化
• 调控自噬：ADSC-EVs的miR-25-3p抑制p53/BNIP3通路，而BMSC-EVs的lncRNA KLF3-AS1通过ETV4/Sirt1轴激活保护性自噬

调控氧化应激与炎症

• 抗氧化：miR-124-3p抑制TRAF6，miR-18a-5p靶向ENC1/p62轴清除ROS
• 免疫调节：胚胎干细胞EVs携带TGF-β/Smad蛋白诱导Treg增殖；miR-140-5p通过HDAC7/AKAP12/cAMP通路抑制NLRP3炎症小体

重塑小胶质细胞表型
EVs可促使促炎的M1型向抗炎的M2型转化：

• BMSC-EVs的miR-145下调FOXO1
• 牙髓干细胞EVs的miR-330-5p抑制Ehmt2-H3K9me2/CXCL14轴
• 缺氧预处理的ADSC-EVs通过circ-Rps5/miR-124-3p/SIRT7通路

修复血脑屏障

• 上调紧密连接蛋白：ZO-1/Occludin表达增加
• 抑制基质金属蛋白酶：阻断Caveolin-1/CD147/VEGFR2/MMP通路
• iPSC-EVs递送AKT1/CALM激活eNOS-Sirt1抗衰老轴

促进神经血管再生

• 神经发生：miR-17-92簇通过PTEN/PI3K/Akt/mTOR促进突触可塑性
• 血管新生：BDNF修饰的EVs激活TrkB受体，增强VEGF信号
• 线粒体转移：>200 nm的EVs递送功能性线粒体，改善能量代谢

临床转化挑战与创新策略

来源优化
尿液来源干细胞(USC)和诱导多能干细胞(iPSC)逐渐替代传统BMSC，其中iPSC-EVs展现更强的BBB穿透性和抗衰老效应。

工程化改造

• 预处理：硫化氢处理使EVs富集miR-7b-5p；EP4拮抗剂诱导2',3'-CNP产生
• 靶向修饰：RVG肽引导的EVs特异性递送circ_0000075至缺血区

生产工艺
三维培养使EVs产量提升20倍；TSG101过表达使神经干细胞EVs分泌量增加10倍；冻融法制备的细胞内囊泡(IVs)具有更高制备效率。

替代方案
细胞纳米囊泡(NVs)和冻融法制备的细胞内囊泡(IVs)在保持功能的同时，蛋白载量提升16-20倍。

这些突破性进展为心脏骤停后脑损伤的治疗提供了从基础到临床的全景视角，尽管在标准化生产、作用机制解析和精准递送方面仍需深入探索。