综述:间充质干细胞来源的细胞外囊泡作为一种无细胞疗法在自闭症谱系障碍中的治疗潜力:一项临床前研究的系统评价与荟萃分析

《Behavioural Brain Research》:Therapeutic Potential of Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles as a Cell-Free Approach in Autism Spectrum Disorder: A Systematic Review and Meta-Analysis of Preclinical Studies

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月20日 来源:Behavioural Brain Research 2.9

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   摘要背景自闭症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育性疾病,表现为社交互动困难、重复性行为模式及神经炎症,目前缺乏有效的治疗方法。间充质干细胞来源的细胞外囊泡(MSC-EVs)因其免疫调节和再生特性,成为一种有前景的无细胞疗法。本研究评估了MSC-EVs在ASD临床前模型中的

  

摘要

背景

自闭症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育性疾病,表现为社交互动困难、重复性行为模式及神经炎症,目前缺乏有效的治疗方法。间充质干细胞来源的细胞外囊泡(MSC-EVs)因其免疫调节和再生特性,成为一种有前景的无细胞疗法。本研究评估了MSC-EVs在ASD临床前模型中的疗效。

方法

遵循PRISMA指南,我们进行了系统综述和Meta分析,检索了PubMed、Embase、Scopus和Web of Science数据库。采用SYRCLE工具评估偏倚风险。使用随机效应模型计算标准化均数差(SMD),以评估MSC-EVs对社交性、重复行为及炎症因子的影响。通过亚组分析、敏感性分析和发表偏倚评估来应对异质性。

结果

共纳入5项研究(2018–2024年)。接受MSC-EVs治疗的鼠类显示社交能力显著改善(SMD =1.34,95% CI:0.68–2.76),重复行为减少(SMD =-1.12,95% CI:-0.65至-1.59),并调节了神经炎症,促炎因子水平降低(IL-1,SMD = -2.28,95% CI:-0.33至-4.24;TNF-α,SMD = -1.22,95% CI:-0.47至-1.97;IL-6,SMD = -1.03,95% CI:-0.38至-1.68),而IL-10水平升高(SMD =0.58,95% CI:0.03至1.13)。亚组分析表明,脐带来源和脂肪来源的MSC-EVs具有更优的疗效。

结论

MSC-EVs在ASD临床前模型中展现出显著的治疗潜力,通过改善核心症状和调节炎症发挥作用。然而,现有研究数量有限且存在异质性,凸显了建立标准化方案并进一步开展临床前研究的必要性,以推动临床转化。

引言

自闭症谱系障碍(ASD)是一组复杂的神经发育性疾病,通常在三岁前出现,表现为社交互动、沟通(包括言语和非言语)方面的困难,以及重复性或限制性行为[1]。ASD的严重程度差异较大,从个体能够独立生活的轻度病例到需要大量支持的严重形式[2]。其病因与遗传、表观遗传、环境及免疫相关因素的组合有关,这些因素改变了脑结构和功能[3]。近几十年来,ASD的患病率显著上升。根据美国疾病控制与预防中心(CDC)2023年的数据,美国约2.76%的8岁儿童被诊断为ASD,全球估计男女比例为3:1[4]、[5]。这一增加可能源于诊断水平提高、意识增强或环境因素,使ASD成为全球性的重大健康挑战[6]。目前ASD的治疗主要包括行为干预、教育干预,有时还辅以药物治疗,旨在减轻症状并改善日常功能[7]、[8]、[9]。药物可能针对焦虑或多动等特定问题,但并不能解决ASD的核心缺陷[10]。药物疗效有限、依赖长期治疗以及缺乏综合解决方案,凸显了开发创新治疗策略的紧迫性[11]。在这方面,间充质干细胞(MSCs)因其独特的再生和免疫调节特性,在医学研究中引起了广泛关注,被视为一种有前景的治疗工具[12]。MSCs来源多样,包括骨髓、脂肪组织、脐带和胎盘等来源,表现出自我更新、分化为多种细胞谱系及释放生物活性分子的能力[13]。这些特性使MSCs能够通过调节免疫反应、减轻神经炎症、保护神经元完整性、促进轴突再生和神经修复来针对ASD的潜在机制[12]、[14]。临床前研究,包括ASD的BTBR小鼠模型研究,表明MSC移植可减少社交缺陷、重复行为和神经炎症标志物[15]、[16]、[17]、[18]。这些效果可能源于MSCs重塑神经微环境、增强海马神经发生以及修复受损神经回路的能力[12]。然而,MSCs的治疗效果取决于细胞来源、递送方式及受体的生理状态等变量[19]。尽管具有潜力,MSCs的临床转化面临诸多挑战。细胞长期培养导致的遗传不稳定性、MSC群体间的变异性、质量保证困难以及最佳组织来源的确定等问题构成了重大障碍[20]、[21]。尤为值得注意的是,MSCs直接成瘤或间接成瘤潜力的问题仍是关键限制[22]。为克服这些障碍,研究人员越来越多地关注MSCs分泌组,特别是细胞外囊泡(EVs),如外泌体和微泡[23]。EVs富含多种生物活性成分——包括蛋白质、microRNAs、信使RNAs和长链非编码RNAs——这些成分能够促进细胞间信号传导并调节复杂的生物学过程[24]、[25]。与MSCs相比,EVs具有更高的稳定性、更低的免疫原性,以及因非细胞性组成而降低了免疫排斥的风险[26]。这些囊泡能够抑制炎症反应、刺激内源性修复机制并增强受损组织中的细胞功能。近期证据表明,MSC来源的EVs,尤其是经鼻腔递送时,可减轻ASD动物模型中的社交障碍、重复行为和神经炎症[27]。在本研究中,MSC来源的细胞外囊泡(MSC-EVs)作为一个总称,涵盖外泌体及其他MSC分泌的囊泡亚型,以确保表述的一致性。本研究旨在探索MSC-EVs在缓解ASD症状和改善临床结局方面的治疗潜力,同时评估其作为标准干预措施的辅助疗法的作用。我们提出,MSC-EVs可能为现有治疗提供一种非侵入性、无细胞的补充方案,带来显著的治疗益处。通过利用EVs独特的生物学特性,这一方法不仅弥补了当前ASD治疗的不足,还为ASD管理中的创新策略奠定了基础。

章节摘要

方法

在本研究的开发和报告过程中,我们完全遵循了更新后的PRISMA 2020清单指南,以确保在呈现方法和结果时的透明度、准确性和全面性[28]。

研究筛选

图1展示了描述文献检索过程的PRISMA流程图。系统检索从PubMed中获得115篇文章,Embase中获得154篇,Scopus中获得156篇,Web of Science中获得158篇,共计583篇文章。在去除313条重复条目后,270篇文章由两名研究人员进行独立筛选。在评估标题和摘要后,258篇出版物因不符合纳入和排除标准而被剔除。

讨论

ASD是一种复杂的神经发育性疾病,以持续的社交沟通和互动困难以及受限和重复性行为倾向为特征[45]。ASD患病率的全球上升,加上其涉及遗传、环境和免疫因素的异质性病因,凸显了对有效治疗策略的迫切需求[46]。目前ASD的治疗主要包括行为干预和药物。

结论

本系统综述和Meta分析提供了初步证据,支持MSC-EVs作为无细胞方法在临床前模型中靶向ASD相关核心行为异常和神经炎症的治疗潜力。汇总结果显示社交能力显著改善和重复行为减少,同时炎症反应得到有利调节,包括促炎因子水平降低和

伦理声明

本研究遵循ARRIVE(动物研究:活体实验报告)指南进行。本研究为基于已发表研究数据的系统综述和Meta分析,不涉及可识别个体水平数据的收集或使用,也不涉及人类受试者的直接参与,因此无需伦理委员会批准。

资金支持

不适用。

CRediT作者贡献声明

Mehdi Khaksari:写作 – 审阅与编辑,写作 – 初稿撰写,数据整理。Zahra Jamalpoor:写作 – 审阅与编辑,写作 – 初稿撰写,软件,概念构思。Amir Atashi:写作 – 审阅与编辑,写作 – 初稿撰写,方法论,数据整理。Amir Hossein Aghayan:写作 – 审阅与编辑,写作 – 初稿撰写,验证,方法论,正式分析,数据整理,概念构思。Behzad Garmabi:写作 – 初稿撰写,监督,软件,

致谢

我们衷心感谢Shahroud医科大学、AJA医科大学和Tehran医科大学提供的支持,这些机构为本研究的完成做出了贡献。作者还感谢使用ChatGPT AI和Google Gemini辅助本文的语言润色、语法编辑以及图形摘要的编制。

利益冲突

作者声明本研究不存在利益冲突。

人类伦理、动物伦理和参与同意声明

Tayebeh Mohtashami|Amir Hossein Aghayan|Alireza Masoudi|Amir Atashi|Behzad Garmabi|Zahra Jamalpoor|Mehdi Khaksari
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