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外泌体疗法为感音神经性听力损失提供新希望

Exosome therapy offers a promising new approach to sensorineural hearing loss

波斯尼亚和黑塞哥维那英文科技与健康
新闻源:Phys.org
2025-06-25 03:00:00阅读时长4分钟1758字
感音神经性听力损失外泌体疗法间充质干细胞内耳细胞再生听力健康炎症减少组织修复临床应用挑战听觉健康进步

内容摘要

外泌体疗法,特别是利用间充质干细胞(MSC)衍生的外泌体,通过向受损的内耳细胞传递再生和抗炎信号,展示出治疗感音神经性听力损失的潜力,尽管在标准化、生产和临床验证方面仍面临挑战。

感音神经性听力损失(SNHL)是最常见的永久性听力损失形式,根据世界卫生组织的数据,影响着全球超过6%的人口。它是由内耳感觉毛细胞或向大脑传递声音的听觉神经通路受损引起的。

这种听力损失可能由长期噪音暴露、某些药物(如化疗药物或氨基糖苷类抗生素)、遗传条件或自身免疫疾病引起。SNHL通常会影响沟通、认知和生活质量,并且由于内耳细胞有限的再生能力,在大多数情况下是不可逆的。

听力依赖于耳蜗中柯蒂氏器的正常功能,该结构包含约15,000个内毛细胞和外毛细胞。这些细胞将声波振动转换成电信号,由大脑解读。在哺乳动物中,这些细胞的再生能力在胚胎发育早期就丧失了,使得损伤后的恢复极为困难。

因此,目前的治疗方法依赖于助听器和人工耳蜗等辅助技术,这些技术可以改善声音感知,但不能恢复自然听力或逆转细胞损伤。在某些情况下,人工耳蜗可能会损害残余听力或限制嘈杂环境中的声音清晰度。

为了解决这些局限性,研究人员探索了再生疗法,特别是使用干细胞。胚胎干细胞和诱导多能干细胞(iPSCs)显示出潜力,但也引发了伦理、肿瘤形成和免疫排斥的相关担忧。这项研究发表在《生物分子与生物医学》期刊上。

间充质干细胞(MSCs),来源于成人组织如骨髓或脐带,提供了更易获取和实用的替代方案。

这些细胞可以在实验室中进行操作,并具有再生和抗炎特性。在动物研究中,移植的MSCs已被证明可以改善听力功能,减少炎症,并帮助保护耳蜗中的关键结构。

然而,使用活体干细胞也有其自身的挑战。细胞存活、递送至内耳以及不必要免疫反应的风险仍然是重大障碍。

因此,注意力转向了一种无细胞替代方案:使用外泌体——由干细胞分泌到体内其他细胞的小型天然囊泡,携带治疗分子。

利用MSC衍生外泌体的力量

外泌体是由包括MSCs在内的大多数细胞类型分泌的纳米级颗粒。这些囊泡携带蛋白质、脂质和RNA,在细胞间通信中起着至关重要的作用。研究表明,外泌体可以将其内容物转移到目标细胞,影响基因表达并促进组织修复。

重要的是,MSC衍生的外泌体保留了许多母体干细胞的再生益处——例如减少炎症和支持细胞存活——而没有肿瘤形成或免疫排斥的风险。

它们的小尺寸还使外泌体能够穿越生物屏障,如血液-迷路屏障,使其特别适合将疗法递送到内耳。通过这种方式,外泌体代表了一个有前途的新平台,用于治疗由耳蜗或听觉神经元损伤引起的听力损失。

临床前和早期临床研究的有希望结果

最近在SNHL动物模型中的研究表明,源自MSCs的外泌体可以改善听力阈值,保护毛细胞,并减少耳蜗炎症。

在暴露于耳毒性药物顺铂的小鼠和大鼠中,MSC-外泌体有助于逆转损伤,提高听觉神经元的存活率,并调节耳蜗中的基因表达。在另一个模型中,外泌体增强了螺旋神经节神经元的生长和存活——这些关键细胞参与将声音信号传递给大脑。

这些治疗效果似乎是由于外泌体减少氧化应激、抑制细胞死亡途径并通过微小RNA和热休克蛋白等分子传递再生信号的能力所致。一些外泌体甚至似乎刺激细胞修复和重塑内耳组织。

在一个初步临床案例中,一名接受人工耳蜗植入的患者也直接接受了递送到耳蜗的MSC衍生外泌体剂量。在24个月的随访期间,该患者表现出言语理解能力的改善和植入电极周围组织活动增强的迹象,表明外泌体可能对局部细胞环境产生了积极影响。

挑战和未来方向

尽管临床前和早期临床工作的结果令人鼓舞,但走向临床应用的道路涉及多个障碍。标准化外泌体分离、扩大生产规模和确保一致剂量仍然是重大的技术挑战。不同的纯化方法——如超速离心或尺寸排阻色谱——会影响外泌体的产量和质量。

设计携带靶向治疗分子的外泌体可能会增强其益处,但也引入了复杂性和监管障碍。

此外,目前尚无完成的专门针对听力损失的MSC-外泌体临床试验。严格的安伞性测试、可重复性研究和受控的人体试验将是外泌体疗法被广泛采用之前所必需的。

研究人员也在努力更好地理解外泌体在内耳中促进修复的分子机制,这可能导致未来更具针对性和有效的疗法。

听力损失治疗的新前沿

MSC衍生的外泌体代表了一种新颖的、微创的治疗感音神经性听力损失策略。通过向受损的内耳细胞直接传递再生和抗炎信号,它们提供了一种避免活细胞移植相关风险的潜在解决方案。

如果正在进行的研究证实了其安全性和有效性,基于外泌体的治疗可以补充甚至增强现有疗法,如人工耳蜗,并为目前无法治愈的听力损失患者提供新的希望。

随着这一领域的进展,科学家、临床医生和监管机构之间的合作将是将这一有前途的方法转化为可行治疗选项的关键。通过继续投资于研究和临床试验,外泌体疗法可能会在未来成为听觉健康的重大进步。


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