98%药物被大脑“拒收”，这种"天然囊泡"却能自由穿越

本文重点摘要

今日分享一则细胞外囊泡与脑卒中相关的新文献。研究表明：

1. 各类干细胞来源细胞外囊泡（EVs）可天然穿透血脑屏障，靶向聚集缺血半暗带脑组织，同步阻断兴奋毒性、神经炎症、血脑屏障破损、线粒体损伤、神经元凋亡五大卒中核心病理通路，适配急性缺血卒中、卒中后神经功能缺损全阶段干预；

2. 原生细胞外囊泡体内清除速度快、脑部作用时效有限，通过表面靶向肽修饰、载药工程化改造可延长EVs在脑组织中的滞留时长、提升病灶富集效率，明确EVs在脑内靶向分布与细胞摄取规律，是推动卒中EVs疗法临床转化的核心前置条件；

3. 相较于溶栓药物、手术取栓等传统方案，EVs生物相容性高、无致瘤栓塞风险，已在急性脑梗、卒中偏瘫康复临床试验中证实修复效果，未来囊泡工程化修饰、联合给药体系搭建是拓宽卒中治疗场景的核心研发方向。

本期撰文：福建医科大学 YANG

本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授

每2秒，全球就有1个人发生脑卒中。这个数字不是危言耸听——你看一眼手机，低头回条消息，这短短2秒里，地球上某个角落，某个家庭，正在因为这个病陷入深渊。

而这其中，80%以上都是缺血性卒中，也就是老百姓常说的"脑梗"。

血管堵塞造成脑组织缺氧，触发兴奋毒性、剧烈神经炎症、血脑屏障破损、神经元凋亡、线粒体损伤连锁反应，即便打通血管，继发性脑损伤依旧会造成偏瘫、失语、认知衰退终身后遗症。

当前临床主流手段局限极大：rt-PA静脉溶栓仅4.5小时黄金窗口，超出时效禁用；机械取栓手术门槛高、价格昂贵，术后仍存在再灌注出血风险；传统神经保护药物分子无法穿透致密血脑屏障（BBB），脑部有效浓度极低，疗效微乎其微。

血脑屏障（BBB）是缺血性卒中等神经系统疾病药物研发中最大的"拦路虎"之一。

这道屏障的"安检"极其严格，超过98%的小分子药物和大分子药物都被拦在外面，无法穿透进入大脑，更达不到有效的"治疗浓度"——药进不去，疗效自然无从谈起。

而细胞外囊泡（EVs）的出现，为破解这一困局带来了曙光。

它们能自由穿越血脑屏障，身材仅有纳米级别，与人体组织的相容性极高，几乎不会触发免疫排斥反应；同时还能在细胞之间传递"情报"，并高效装载各种治疗性"货物"。

凭这些天然优势，EVs成为脑部疾病治疗领域最有前景的突破方向之一。

近期发表于《Regenerative Biomaterials》的综述“Harnessing extracellular vesicles for ischemic stroke management” [1]，系统描述了EVs在缺血性卒中的临床应用价值。

在缺血性卒中五大核心恶性循环损伤通路中，EVs 可同步靶向全部环节实现多通路协同修复[1]：

图片来自文献1

1. 抑制谷氨酸兴奋毒性，阻断钙超载神经元坏死

卒中缺氧导致突触大量谷氨酸堆积，过度激活 NMDA/AMPA 受体，钙离子大量内流触发细胞坏死。

各类干细胞源EVs携带兴奋性氨基酸转运蛋白、抗氧化 miRNA，快速清除突触间隙谷氨酸，抑制胞内钙超载，减少氧自由基ROS爆发。

2. 修复破损血脑屏障（BBB），减轻脑水肿与出血风险

血脑屏障内皮紧密连接蛋白（ZO-1、Claudin-5）在缺血后大量降解，血管渗漏引发严重脑水肿，也是溶栓后出血转化核心诱因。

EVs通过激活 eNOS-Sirt1、AKT 信号通路，上调紧密连接蛋白表达，抑制 Caveolin-1/MMP2/9 通路，减少血管基底膜降解。

iPSC、脐带 MSC来源 EVs均可稳定血管内皮结构，大幅降低卒中后脑水肿体积与出血概率。

3. 重塑小胶质细胞极化，抑制持续性神经炎症

缺血后小胶质细胞持续偏向 M1 促炎表型，释放 TNF-α、IL-1β 放大脑组织损伤。

EVs递送 miR-23a、miR-124 等调控因子，推动小胶质向抗炎 M2 型转化，抑制全身与脑局部炎症级联反应，阻断慢性炎症导致长期神经退行性改变。

4. 稳定线粒体功能，减少神经元凋亡与焦亡

缺氧造成线粒体膜破损、细胞色素 C 释放，激活 caspase 凋亡通路。

EVs携带 HSP27、Nrf2 通路激活分子，恢复线粒体能量代谢，抑制线粒体通透性转换孔开放，同时下调 NLRP3 焦亡复合物，双重阻断程序性细胞死亡。

5. 促进血管新生与神经重塑，修复长期后遗症

EVs富集 BDNF、VEGF、miR-17-92 簇活性分子，一方面促进缺血区域侧支血管生成，改善脑部供血；

另一方面激活神经干细胞增殖、分化，促进轴突髓鞘再生与突触重塑，针对卒中后偏瘫、认知下降实现长期功能修复，这是溶栓药物完全不具备的再生能力。

EVs 干预脑卒中的四大临床方向

方向一：鼻喷细胞外囊泡用于改善脑卒中等

以间充质干细胞（脐带 / 胎盘 / 脂肪 MSCs）、神经前体细胞、M2 小胶质细胞来源 EVs 为核心，无需手术，静脉、鼻内、局部注射均可给药。

大量临床前 MCAO 小鼠 / 大鼠模型证实：EVs治疗可显著缩小脑梗死体积、改良神经行为评分，无细胞移植带来血管堵塞风险。

基于临床前动物实验的优异数据，经鼻递送MSC-EVs治疗缺血性脑卒中的临床转化已快速推进，目前全球多个国家已启动注册临床试验。

这些临床试验涵盖不同年龄段、不同病情严重程度的缺血性卒中患者，聚焦安全性、初步疗效及给药方案优化，综述详细汇总了其中核心临床试验的关键信息，其中部分信息如下：

图片来自文献[2]

根据这些临床试验结果，得出初步结论：

间充质干细胞外泌体经鼻给药耐受性良好，无严重不良反应，未出现全身栓塞、免疫排斥、致瘤等风险，仅少数患者出现轻微鼻腔刺激症状（如鼻痒、轻微流涕），无需特殊处理即可自行缓解；

同时，患者的神经功能缺损评分均有不同程度下降，呼吸、认知、肢体活动能力均得到改善，充分验证了该疗法的安全性与初步疗效，为后续大规模临床应用、制定标准化给药方案奠定了坚实的安全基础。

方向2：靶向药物递送纳米载体（工程化EVs载药系统）

EVs作为生物纳米囊泡，可通过基因改造、物理方法、生物化学等方式负载神经保护小分子、siRNA、环状 RNA、多肽，解决小分子难入脑、半衰期短难题。

图片来自文献[1]

例如RVG29、RGD 肽表面修饰EVs，脑靶向效率提升 3-5 倍，精准富集缺血半暗带，降低全身药物副作用。

方向3：脑卒中无创液体活检生物标志物

血液、脑脊液中EVs的蛋白、miRNA 谱可反映脑组织缺血损伤程度：卒中急性期 EVs中 miR-124、miR-9 特异性升高；恢复期炎症相关EVs标志物回落。无需脑部 CT/MRI 抽血即可实现早期筛查、病情分层、康复疗效动态监测，适合基层大规模卒中高危人群筛查。

图片来自文献[1]

方向 4：协同联合治疗

EVs搭配溶栓药 tPA、康复训练、水凝胶缓释、低强度超声四大组合方案：

i. EVs+tPA：降低溶栓后血脑屏障破损、脑出血风险，拓宽溶栓治疗时间窗；

i. EVs + 康复运动：运动诱导内源性修复 EVs，加上外源性 EVs 叠加大幅提升神经可塑性；

i. EVs植入水凝胶：颅内缓释，延长病灶局部作用时长；

i. 超声介导EVs递送：无创打开血管内皮，进一步提升脑部 EVs富集量。

图片来自文献[1]

小结

该综述证实：细胞外囊泡突破传统缺血性脑卒中治疗多重局限，凭借天然穿透血脑屏障、多重神经保护、高安全无细胞特性，同时覆盖急性期急救、后遗症修复、早期无创诊断三大临床刚需。

对比传统方法，细胞外囊泡兼顾疗效与安全性，尤其脐带、胎盘等新生儿干细胞来源通EVs，原料充足、免疫原性极低，具备广阔急诊转化前景。随着靶向工程改造、标准化GMP制备、联合给药方案持续迭代，未来EVs或将重塑脑卒中全周期诊疗模式，为数百万脑卒中致残患者提供全新再生修复方案。

参考文献：

[1] Haroon K, Yu J, Li R, Ren C, Li Z. Harnessing extracellular vesicles for ischemic stroke management. Regen Biomater. 2026 Mar 5;13:rbag038. doi: 10.1093/rb/rbag038. PMID: 41994598; PMCID: PMC13082904.

[2] Arbabian A, Driscoll T, Li Y, Grant SC. Potential of intranasal delivery of human mesenchymal stem cells and extracellular vesicles for stroke therapy. Acta Biomater. Published online February 26, 2026. doi:10.1016/j.actbio.2026.02.049