BDNFを担体とした小さな細胞外小胞の経鼻投与による脳虚血治療

間葉系幹細胞（MSC）は、動物研究および臨床試験において脳虚血の治療において有望な成果を示していますが、その臨床応用には依然として多くの課題があります。小さな細胞外小胞（sEV）を利用することで、これらの課題を克服できる可能性があります。この研究では、培養したMSCにおいて脳由来神経栄養因子（BDNF）を過剰発現させ、陰イオン交換クロマトグラフィーを用いてsEVを精製しました。虚血性脳卒中マウスモデルにおいて、sEVは経鼻投与後に周梗塞領域を選択的に標的とし、BDNFの載荷は、機能的行動の改善、梗塞容積の減少によって示される神経修復、神経新生、血管新生、シナプス可塑性、繊維の保存の向上を促進しました。また、炎症性サイトカインの発現とグリア応答の低下が観察されました。sEVおよびBDNF-sEVの経鼻投与は、神経保護関連遺伝子の発現上昇と炎症関連遺伝子の発現低下を引き起こし、BDNF-sEVによる治療は虚血性脳においてBDNF/TrkBシグナルを活性化しました。sEVおよびBDNF-sEVのトランスクリプトームおよびプロテオーム解析により、神経保護と抗炎症に関与する豊富なタンパク質とmiRNAが明らかになり、BDNF-sEVはsEVとは異なる特性を示しました。結論として、BDNFを載荷したsEVの経鼻投与は脳虚血治療の有望な代替戦略です。