外来细胞及生物材料合成体治疗创伤性脑损伤的新潜力

doi:10.4103/1673-5374.198966

摘要/Abstract

摘要：

创伤性脑损伤是导致全球死亡和残疾的主要原因之一。最新的临床前数据表明针对多个实质细胞的恢复性治疗能够分别增强TBI诱导的血管生成、神经发生、轴突生长和少突神经发生，这些细胞包括脑内皮细胞、神经干细胞/祖细胞和少突细胞祖细胞。这些交互神经重塑事件会相互影响协调从而提高创伤性脑损伤后的神经功能。所以迫切需要开发设计针对刺激神经可塑性的新型疗法，以期能促进创伤性脑损伤之后的神经恢复。使用骨髓源性间充质干细胞的细胞疗法在再生药物领域很有前景，并已有证据表示其能治疗多种疾病，包括创伤性脑损伤。在选择性靶向受损组织外源性施用间充质干细胞，并与脑实质细胞相互作用，可以减少轴突抑制分子的表达，刺激生长和可塑性阳性因子的产生，其能增强神经突生长，促进神经恢复和脑损伤后的神经功能恢复。对于外来体在转化再生医学中的现有和下一步的研究将会确定（腹侧和边缘效应）创伤性脑损伤后促进功能恢复的外来体机制。最大化间充质干细胞产生的外来体；鉴定用于产生外来体的细胞最佳来源，并确定供体细胞的年龄和性别对外来体生成和内容物的潜在影响；改进外来体的分离程序；定义最佳剂量和治疗时间窗以及潜在的施用途径；鉴定外来体内容物；修饰用于靶向治疗的外来体内含物；开发外来体药物递送系统，使其可以穿过血脑屏障并促进药物渗透到脑中；通过开发和完善三维培养方法，如支架或组织工程模型、细胞球体和微载体培养制造外来体制备；监测潜在的不利影响，并将这些研究转化为TBI和其他疾病的治疗策略。

ORCID:0000-0001-9770-6031(Ye Xiong)

Abstract:

Traumatic brain injury (TBI) is one of the major causes of death and disability worldwide. No effective treatment has been identified from clinical trials. Compelling evidence exists that treatment with mesenchymal stem cells (MSCs) exerts a substantial therapeutic effect after experimental brain injury. In addition to their soluble factors, therapeutic effects of MSCs may be attributed to their generation and release of exosomes. Exosomes are endosomal origin small-membrane nano-sized vesicles generated by almost all cell types. Exosomes play a pivotal role in intercellular communication. Intravenous delivery of MSC-derived exosomes improves functional recovery and promotes neuroplasticity in rats after TBI. Therapeutic effects of exosomes derive from the exosome content, especially microRNAs (miRNAs). miRNAs are small non-coding regulatory RNAs and play an important role in posttranscriptional regulation of genes. Compared with their parent cells, exosomes are more stable and can cross the blood-brain barrier. They have reduced the safety risks inherent in administering viable cells such as the risk of occlusion in microvasculature or unregulated growth of transplanted cells. Developing a cell-free exosome-based therapy may open up a novel approach to enhancing multifaceted aspects of neuroplasticity and to amplifying neurological recovery, potentially for a variety of neural injuries and neurodegenerative diseases. This review discusses the most recent knowledge of exosome therapies for TBI, their associated challenges and opportunities.

Key words: traumatic brain injury, exosomes, microRNAs, mesenchymal stem cells, treatment, neuroplasticity, cell therapy

. 外来细胞及生物材料合成体治疗创伤性脑损伤的新潜力[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2017, 12(1): 19-22.

Ye Xiong, Asim Mahmood, Michael Chopp. Emerging potential of exosomes for treatment of traumatic brain injury[J]. Neural Regeneration Research, 2017, 12(1): 19-22.

参考文献

引言

出版重点

《中国神经再生研究（英文版）》杂志为SCI、PubMed数据库收录的国际唯一一本专注神经再生领域研究的经同行评议的开放获取期刊，出版来自全球神经再生领域专业学者的前沿性基础研究及临床研究及转化医学、循证医学优秀的最新成果。

期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

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利益冲突：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

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创伤性脑损伤是导致全球死亡和残疾的主要原因之一。最新的临床前数据表明针对多个实质细胞的恢复性治疗能够分别增强TBI诱导的血管生成、神经发生、轴突生长和少突神经发生，这些细胞包括脑内皮细胞、神经干细胞/祖细胞和少突细胞祖细胞。这些交互神经重塑事件会相互影响协调，从而提高创伤性脑损伤后的神经功能。所以迫切需要开发设计针对刺激神经可塑性的新型疗法，以期能促进创伤性脑损伤之后的神经恢复。

来自美国亨利•福特医院Ye Xiong教授研究组认为，使用骨髓源性间充质干细胞的细胞疗法在再生药物领域很有前景，并已有证据表示其能治疗多种疾病，包括创伤性脑损伤。在选择性靶向受损组织外源性施用间充质干细胞，并与脑实质细胞相互作用，可以减少轴突抑制分子的表达，刺激生长和可塑性阳性因子的产生，其能增强神经突生长，促进神经恢复和脑损伤后的神经功能恢复。对于外来体在转化再生医学中的现有和下一步的研究将会确定（腹侧和边缘效应）创伤性脑损伤后促进功能恢复的外来体机制。最大化间充质干细胞产生的外来体；鉴定用于产生外来体的细胞最佳来源，并确定供体细胞的年龄和性别对外来体生成和内容物的潜在影响；改进外来体的分离程序；定义最佳剂量和治疗时间窗以及潜在的施用途径；鉴定外来体内容物；修饰用于靶向治疗的外来体内含物；开发外来体药物递送系统，使其可以穿过血脑屏障并促进药物渗透到脑中；通过开发和完善三维培养方法，如支架或组织工程模型、细胞球体和微载体培养制造外来体制备；监测潜在的不利影响，并将这些研究转化为TBI和其他疾病的治疗策略。相关内容发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2017年1月1期。

Article: "Emerging potential of exosomes for treatment of traumatic brain injury" by Ye Xiong¹, Asim Mahmood¹, Michael Chopp^{2, 3} (1. Department of Neurosurgery, Henry Ford Hospital, Detroit, MI, USA; 2. Department of Neurology, Henry Ford Hospital, Detroit, MI, USA; 3. Department of Physics, Oakland University, Rochester, MI, USA)

Xiong Y, Mahmood A, Chopp M (2017) Emerging potential of exosomes for treatment of traumatic brain injury. Neural Regen Res 12(1):19-22.

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