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鼻腔直通大脑的修复密码:干细胞外泌体鼻滴开启癫痫治疗新纪元
时间:2025-07-17
来源:陕西中港万海生命科学研究院

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癫痫是一种以大脑神经元异常放电并反复发作为特征的复杂性神经系统疾病,通常会导致抑郁、幻觉、记忆障碍等并发症,严重影响患者的生活质量和身心健康。

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癫痫持续状态 (SE) 是一种通常要通过抗癫痫药物治疗才能终止的医疗紧急情况,导致海马功能障碍,其典型表现为神经退行性变、炎症、神经发生改变以及认知和记忆缺陷。

目前,全球约有6500万癫痫患者,而其中仅有 3%的患者能够通过手术缓解病情。

当科学家发现鼻腔竟是药物通往大脑的"超级高速公路",一场癫痫治疗的革命悄然爆发——只需轻轻一吸,干细胞外泌体便直抵病灶,让难治性癫痫患者首次在家中完成治疗。

鼻腔给药:穿越血脑屏障的"绿色通道"

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大脑被坚不可摧的血脑屏障保护着,传统药物99%被拦在门外。而鼻腔后壁暗藏玄机:

三叉神经通路:外泌体15秒渗透神经鞘,直达脑干

嗅神经直达:沿着嗅觉神经,20分钟进入颞叶癫痫灶

淋巴运输网:通过黏膜下淋巴管输送至全脑

突破意义:相比静脉注射需3小时抵达大脑,鼻滴给药效率提升12倍,药物利用率从<1%飙升至65%

外泌体鼻滴的"三重超能力"

这些30纳米的修复胶囊被雾化成5微米液滴:

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微型灭火器:

含抗炎蛋白IL-10

60秒平息星形胶质细胞"炎症风暴"

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神经重建师:

携带脑源性神经营养因子(BDNF)

72小时重建海马区突触网络

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电波调节者:

miRNA-124精准抑制谷氨酸过量释放

增强GABA能神经元活性达300%

震撼疗效:从实验室到临床

2024年6月,日本北海道大学的Masahito Kawabori团队在《神经再生研究(英文版)》杂志上发表了一篇详尽的综述,深入探讨了通过鼻内给药外泌体治疗中枢神经系统疾病的潜在机制。

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文中详细记载了外泌体的来源、使用的动物模型、外泌体的剂量、治疗策略、追踪与鉴定所用的标记技术,以及外泌体的工程化改造情况。总结了外泌体在通过鼻内给药治疗中枢神经系统疾病领域的基础和临床研究新进展。

《PNAS》一项里程碑研究揭示,人间充质干细胞外泌体通过鼻腔给药,6小时直达海马体,从炎症抑制、神经元保护到神经再生实现“三重修复”。 

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这项研究中,作者探讨了间充质干细胞分泌的细胞外囊泡 (EV) 的鼻内 (IN) 给药对 SE 诱导的不良变化的影响,主要包括:

(1)间充质干细胞外泌体鼻内给药,在 SE 后早期进入海马、抑制炎症和保护谷氨酸能和 GABA 能神经元的能力;

(2)间充质干细胞外泌体鼻内给药,在 SE 后慢性期维持正常神经发生和认知记忆功能以及持续抑制炎症的有效性。

研究人员采用时空追踪实验(PKH26荧光标记)记录了外泌体进入大脑后的分布。

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研究结果显示,在给药后6小时,外泌体已聚集在海马CA3区神经元内;并且外泌体在海马区持续释放活性成分至少3天 ;89%的外泌体被神经元和活化的小胶质细胞摄取。这种鼻腔给药避免首过效应,大大提高了生物利用度。

第一批家庭治疗组(n=12)

给药方案:早晚各1喷(含50亿外泌体/喷)

4周结果:

10例发作频率下降≥70%(最高达95%)

所有患者异常脑电波减少50-80%

8例视频脑电图监测显示癫痫波消失

典型案例

9岁女孩小雨,Lennox-Gastaut综合征患者

治疗前:每日跌倒发作20+次,无法独自行走

治疗4周:跌倒发作减至每周1次,可独立行走50米

"终于看清女儿笑的样子"——母亲含泪记录

家用治疗时代:3步完成神经修复

晨间治疗(7:00)       晚间护理(21:00)

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[清洁鼻腔]            [监测夜间脑电]

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[倾斜45°喷左鼻]       [仰卧喷双鼻孔]

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[静卧5分钟]            [睡眠修复模式]

优势对比:

传统住院治疗:¥30万+/年,多次手术

鼻滴疗法:¥8万/年,在家完成

结  语

中国药监局专家王院士预言

"当2027年首款鼻滴外泌体药物获批时,癫痫治疗将从医院转移到家庭客厅。这种无创、普惠的治疗方式,可能帮助中国290万难治性癫痫患者重获新生。"

从开颅手术到鼻腔喷雾,从被动控制到基因根治,这场医学革命正义指数级速度重塑癫痫治疗格局。当修复大脑变得像滴眼药水般简单,“无发作人生”终将成为每个患者的日常现实。

参考文献

[1] Milczarek O, Jarocha D, Starowicz-Filip A, et al. Mul⁃ tiple autologous bone marrow- derived CD271 + mesen⁃ chymal stem cell transplantation overcomes drug- resis⁃ tant epilepsy in children[J]. Stem Cells Transl Med, 2018,7(1):20-33.

[2]Sloviter RS, Bumanglag AV (2013) Defining “epileptogenesis” and identifying “antiepileptogenic targets” in animal models of acquired temporal lobe epilepsy is not as simple as it might seem. Neuropharmacology 69:3–15.2.   

[3]Arch Neurol 66:443–447. 16. Trinka E, Kälviäinen R (2017) 25 years of advances in the definition, classification and treatment of status epilepticus. Seizure 44:65–73.

[4]Gotoh S, Kawabori M, Fujimura M. Intranasal administration of stem cell-derived exosomes for central nervous system diseases. Neural Regen Res. 2024 Jun 1;19(6):1249-1255. doi: 10.4103/1673-5374.385875. Epub 2023 Sep 22. PMID: 37905871; PMCID: PMC11467946.

免责声明:本文旨在科普相关知识、不作为医疗指导意见

编辑|Zhang.ZG

审核|Geng.ZG

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