人羊膜间充质基质细胞来源的细胞外囊泡重编程小胶质细胞并预防阿尔茨海默病实验模型中的神经退行性变

背景：阿尔茨海默病（AD）是最常见的神经退行性疾病，女性受累比例过高，神经炎症已成为疾病发病和进展的关键驱动因素。除淀粉样蛋白-β（Aβ）和过度磷酸化tau蛋白积累外，小胶质细胞和星形胶质细胞的慢性激活会加剧突触功能障碍和神经元丢失。间充质基质细胞来源的细胞外囊泡（MSC-EV）因其调节炎症和促进神经保护的能力，代表一种有前景的转化策略。在此，我们研究鼻内给予人羊膜间充质基质细胞来源的细胞外囊泡（hAMSC-EV）能否在AD实验模型和人细胞模型中对抗认知衰退、神经炎症和突触改变。方法：分离hAMSC-EV并表征其大小、标志物和生物分布。雌性3×Tg-AD小鼠从3月龄至9月龄接受慢性鼻内hAMSC-EV给药。采用新物体识别、物体位置识别和Y迷宫测试评估认知表现。通过免疫印迹、ELISA、免疫荧光和形态计量分析检测海马Aβ水平、tau磷酸化、胶质密度、小胶质细胞形态、细胞因子谱和突触蛋白表达。进行生物信息学分析以研究hAMSC-EV的miRNA货物。在源自散发性AD患者诱导多能干细胞的谷氨酸能神经元中评估hAMSC-EV效应的转化相关性。结果：鼻内递送的hAMSC-EV到达海马并被神经元和小胶质细胞内化。hAMSC-EV治疗显著改善雌性3×Tg-AD小鼠的认知表现，并降低海马Aβ水平而不影响tau磷酸化。hAMSC-EV通过降低小胶质细胞和星形胶质细胞密度、诱导小胶质细胞结构重塑以及下调TMEM119和TREM2表达来减轻神经炎症。我们还检测到向抗炎细胞因子谱的转变，以及3×Tg-AD小鼠海马中包括BDNF、GluA1和ARC在内的神经可塑性相关蛋白表达增加。生物信息学分析鉴定出EV miRNA货物富集于免疫调节和神经保护通路。在人AD神经元中，hAMSC-EV阻止神经突萎缩并恢复突触蛋白表达，而不影响细胞活力。结论：hAMSC-EV在小鼠和人AD模型中发挥强大的抗炎和神经保护作用，改善认知、调节胶质激活并恢复突触完整性。这些发现突出了鼻内hAMSC-EV作为靶向AD神经炎症和神经退行性变的辅助治疗策略的转化潜力。