NMDAR抑制剂预处理的间充质基质细胞外囊泡通过靶向兴奋毒性和神经元再生促进脑卒中后功能恢复

本研究揭示了NMDAR抑制剂（美金刚）预处理的脐带间充质干细胞外囊泡（M-EV）在脑卒中治疗中的突破性作用。通过调控miR-139-5p/miR-133b等关键miRNA，M-EV能显著减轻兴奋毒性损伤、促进神经血管重塑（CD31/Ki67阳性率提升），并激活PI3K-Akt/mTOR等再生通路。动物实验显示M-EV组较普通EV组梗死体积减少23.7%，水迷宫测试显示认知功能改善2.1倍，为临床转化提供了新策略。

　　

研究背景与机制探索

缺血性脑卒中引发的N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）过度激活是导致神经元兴奋毒性损伤的核心机制。传统药物美金刚虽能抑制NMDAR，但存在治疗窗窄、副作用大等局限。本研究创新性地采用200μM美金刚预处理人脐带间充质干细胞（HUC-MSCs），使其分泌的细胞外囊泡（M-EV）直径集中在114.61nm，并高表达CD63/TSG101标志物。

实验设计与核心发现

通过光血栓法构建ICR小鼠卒中模型，静脉注射50μg M-EV后取得三大突破：

1. 神经保护：TTC染色显示梗死体积减少41.2%，Nissl染色证实神经元密度增加2.3倍

2. 功能恢复：改良神经功能缺损评分（mNSS）在第7天改善58%，水迷宫测试中目标象限停留时间延长3.4倍

3. 分子机制：PCR阵列鉴定出21种差异miRNA，其中miR-139-5p上调4.7倍，通过FoxO1/Keap1/Nrf2通路抑制凋亡

体外验证与通路分析

氧糖剥夺（OGD）模型显示：

• HT22神经元存活率提升76%（CCK-8检测）

• 划痕实验显示迁移速度加快2.1倍

• Western blot显示凋亡蛋白Cleaved-Caspase-3降低62%

KEGG分析揭示M-EV显著富集于PI3K-Akt（p=3.2×10^-5）、MAPK（p=1.8×10^-4）等与神经再生密切相关的通路。

临床转化价值

该研究首次证实：

• 美金刚预处理使EV的NR2A/NR2B亚基表达比优化至1:0.37

• 单次给药即可维持7天疗效

• 规避了直接使用NMDAR抑制剂导致的剂量依赖性毒性

为开发无创、靶向的卒中治疗方案提供了实验依据。