脊髓损伤(SCI)是一种严重的神经系统疾病,会导致严重的运动和感觉功能障碍。全球发病率估计为每百万人中有25-80例(Lu等人,2024年;Wu等人,2021年),大多数病例由交通事故和跌倒等创伤事件引起。尽管急性治疗方面取得了进展,但长期的功能恢复仍不理想,大多数患者会留下永久性残疾,给个人和社会带来沉重负担(Qin等人,2024年)。
轴突损伤是SCI的核心病理特征(Kim等人,2024年;Fang等人,2025年)。受损轴突会迅速退化,并由于病变部位的抑制性微环境(包括胶质瘢痕形成、炎症反应和髓鞘相关抑制分子)而难以自发再生(Qin等人,2024年)。为了促进轴突再生,人们探索了多种策略,如施用神经营养因子(Shafqat等人,2023年)、阻断生长抑制信号通路以及移植神经干细胞(Salehi-Pourmehr等人,2022年)。尽管这些方法在临床前研究中显示出潜力,但由于生长因子的半衰期短、移植细胞存活率低以及安全问题,其临床应用仍受到限制。因此,迫切需要更有效且可行的治疗方法。
近年来,外泌体(直径约30-150纳米的细胞外囊泡)受到了越来越多的关注。外泌体通过运输蛋白质、脂质和核酸等生物活性分子,在细胞间通讯和疾病调节中发挥着关键作用。其稳定的膜结构、生物相容性以及穿越血脑屏障的能力使其成为理想的“天然纳米载体”。除了传递内源性信号外,外泌体还可以被设计用于输送药物、核酸和基因编辑工具,在癌症、炎症和神经系统疾病治疗中显示出潜力(Salehi-Pourmehr等人,2022年)。
在这种背景下,富含神经营养因子、调控RNA和信号分子的骨髓间充质干细胞(BMSC-Exos)被提出作为中枢神经系统修复的理想候选物。先前的研究表明,BMSC-Exos可以减少神经元凋亡、调节炎症并促进轴突生长。例如,它们在创伤性脑损伤模型中增强了神经发生(Zarrinpour等人,2017年),在缺血性中风中减轻了凋亡(An等人,2025年),并在SCI模型中改善了神经功能(Bao等人,2024年)。与干细胞移植相比,外泌体疗法避免了肿瘤发生和免疫排斥等风险,同时保留了干细胞的有益旁分泌效应,显示出更大的临床转化潜力。然而,BMSC-Exos在SCI后促进轴突保护和修复的分子机制仍不清楚。
Netrin-1(NTN1)是一种分泌的层粘连蛋白相关蛋白,在神经发育过程中是重要的轴突导向因子(Liu等人,2021年)。最新研究表明,NTN1还通过调节细胞存活、凋亡和细胞骨架重塑发挥神经保护作用。研究显示NTN1可以减轻缺血性脑损伤、促进轴突生长并调节炎症(Sun等人,2024年)。然而,其在SCI中的作用仍不清晰,其是否通过外泌体发挥作用尚未明确。重要的是,越来越多的证据表明NTN1可能通过调节RhoA/ROCK信号通路来发挥作用,该通路是损伤后轴突生长锥体塌陷和轴突抑制的关键分子级联反应(Cai等人,2024年)。这些发现提示BMSC-Exos可能通过输送NTN1并抑制RhoA/ROCK激活来促进SCI后的功能恢复。