我目前正在开展验证骨髓间充质干细胞来源的细胞外囊泡（外泌体）治疗效果的研究，未来旨在将其临床应用于各种疾病。在此前的研究中，我们使用大鼠脊髓损伤模型，报告了外泌体承担了间充质干细胞 (MSC) 静脉注射疗法治疗机制的大部分，也就是说，MSC 有可能是通过外泌体带来治疗效果的。
然而，那是使用大鼠 MSC 进行的大鼠外泌体研究。大鼠与人类当然可能并不相同。本次研究着眼于外泌体疗法的临床应用，是使用人源 MSC 外泌体进行的验证。目标疾病为“脊髓损伤”。
验证对改善瘫痪的治疗效果是最初的目的，但在持续观察的过程中，我注意到治疗组与对照组的身体大小存在明显差异。在临床实际中，重度脊髓损伤 (SCI) 患者在急性期体重会不断下降。当然，由于瘫痪导致肌肉量减少的影响也很大，这是事实。然而，如果肌肉量减少过多，康复治疗的效果就会被稀释。
本次以人源 MSC 外泌体静脉注射疗法所确认的现象为：
- 促进运动功能的恢复
- 在损伤部位的免疫调节作用
- 抑制全身循环的炎性细胞因子水平
- 抑制肝脏中生长激素受体的减少
- 增加全身循环的 Insulin-like growth factor-1 (IGF-1)（在身体生长中重要的细胞因子）
等等。那么，让我们来看看论文的实际内容吧。
什么是脊髓损伤？
脊髓损伤是由于脊髓受到物理性损伤而发生的。这往往是由交通事故、运动事故、坠落事故等各种事故引起的。脊髓损伤可能引起感觉或运动能力的丧失，重度时可能引起四肢瘫痪（失去四肢全部或部分感觉与运动能力的状态）。以目前的医疗水平，能够改善这种瘫痪的有效药物、治疗方法有限，效果也不充分，许多患者在带着残障的情况下生活。
脊髓损伤与身体生长
在年轻成人中，脊髓损伤不仅会引起严重的感觉运动障碍，还会在急性期至亚急性期引起生长迟缓。全身循环的炎性细胞因子与生长不良和肌肉消耗相关。然而，最近的研究表明，人类间充质干细胞 (MSC) 来源的小细胞外囊泡 (sEVs) 可对年轻成年大鼠重度脊髓损伤后的身体生长和运动恢复带来治疗效果，并可能调节炎性细胞因子。
什么是间充质干细胞来源的细胞外囊泡？
间充质干细胞 (MSC) 是存在于骨髓和脂肪组织等体内各种部位的特殊细胞。这些细胞具有自我修复能力和免疫调节能力。MSC 分泌的小细胞外囊泡 (sEVs) 有助于细胞间的交流，并具有调节炎症反应的能力。特别是骨髓间充质干细胞，是研究最多的 MSC，也是临床研究不断推进的干细胞。
研究的方法
在本研究中，将受到脊髓损伤的大鼠随机分为三个不同的治疗组（人类和大鼠的 MSC-sEVs 以及 PBS 组），在脊髓损伤后第 7 天进行治疗。运动功能的恢复和身体生长在脊髓损伤后直至第 70 天每周进行评估。此外，还评估了 sEVs 在体内的运动、sEVs 在细胞内的摄取、损伤部位巨噬细胞的表型，以及损伤部位、肝脏和全身循环的细胞因子水平。
研究的结果
研究结果表明，静脉内给予人类和大鼠的 MSC-sEVs 均改善了脊髓损伤后运动功能的恢复，并恢复了年轻成年脊髓损伤大鼠的正常身体生长。
BBB 评分满分 21 分。0 分为完全瘫痪，21 分为无瘫痪。外泌体治疗组显示出显著更好的运动功能恢复。
脊髓损伤对照大鼠瘦骨嶙峋（B），而外泌体治疗组（C：人外泌体，D 大鼠外泌体组）则不然。
将人外泌体静脉注射后，它们被选择性地摄取到病变部位的巨噬细胞/小胶质细胞中。
在体外实验中发现，在 pH 6 的环境下，它们仅被活化的 M2 巨噬细胞摄取。
此外，给予人类或大鼠的 MSC-sEVs 增加了 M2 巨噬细胞的比例，并减少了损伤部位促炎性细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素（IL）-6 的产生。
此外，全身循环血清中 TNF-α 和 IL-6 的水平下降，而肝脏中生长激素受体和 IGF-1 的产生水平升高。同时也确认到治疗组血清 IGF-1 水平显著升高。
IGF-1 是 Insulin-like Growth Factor 1（胰岛素样生长因子1）的缩写，是一种在人体内生成的激素。这种激素辅助生长激素（GH）的作用，在身体的生长和发育中发挥重要作用。
IGF-1 尤其促进骨骼和肌肉的生长。它还刺激细胞的生长和分化，通过帮助生成新细胞，为身体的修复和再生作出贡献。此外，IGF-1 也参与血糖值的调节。
然而，如果 IGF-1 的水平不适当，身体的生长和发育就可能出现问题。例如，IGF-1 水平偏低，生长可能会迟缓。相反，IGF-1 水平过高，则可能引起过度生长或其他健康问题。
结论
本研究的结果表明，静脉内 MSC-sEV 治疗可通过减少全身促炎性细胞因子并增加肝脏 GHR 和 IGF-1，为年轻成年大鼠脊髓损伤后身体生长的恢复作出贡献。人源 MSC-sEVs 与大鼠源 MSC-sEVs 一样，具有促进功能恢复和身体生长正常化两方面的效果。这表明，年轻大鼠脊髓损伤后生长的中断，有可能通过 hMSC-sEV 治疗得到缓解。这些结果对脊髓损伤患者，特别是生长中断可能更成问题的年轻脊髓损伤患者，具有重要的治疗意义。