中樞神經系統損傷會引發一系列嚴重后遺癥，然而由于中樞神經細胞不可再生，目前仍沒有能夠完全治愈的治療手段。

間充質干細胞移植被認為是修復脊髓損傷的一種極具潛力的治療方式，它可以通過分泌細胞因子、免疫因子、免疫調節蛋白和外泌體等多種旁分泌因子來誘導神經干細胞分化為神經元細胞，從而實現脊髓功能的恢復。其中，外泌體具有能夠穿越血腦屏障，向中樞神經系統輸送分子物質的功能，在神經系統疾病的診斷、預后和治療上被當作重要的生物標記物。神經生長因子能夠調節神經元存活、神經遞質釋放和突觸等功能，同時也能促進神經干細胞向神經元分化，促進損傷的脊髓神經再生。但是如何讓足夠多數量的間充質干細胞定植于神經損傷的部位發揮治療功效一直是困擾醫學界的難題之一。

在此，我們自主開發了新的脊髓損傷治療方法，探尋了骨髓間充質干細胞薄膜在修復脊髓損傷中的機理，并測評了應用于大鼠脊髓損傷修復的療效。

使用我公司自主研發生產的低表面自由能細胞培養皿，將骨髓間充質干細胞培育成細胞薄膜，并將10層這樣的細胞薄膜疊加復合，另外一組將神經生長因子過表達（overexpression）的骨髓間充質干細胞用同樣的方法制成10層復合薄膜，使用細胞薄膜復合物應用于大鼠脊髓神經損傷治療。

實驗進行了細胞計數、組織切片染色、轉錄組測序分析、蛋白質免疫檢測、免疫熒光檢測、動物運動行為評分等多項體內外實驗，確認了骨髓間充質干細胞分泌的外泌體（Exo-oe-NG）對神經干細胞分化有著促進作用；神經生長因子過表達的骨髓間充質干細胞分泌的外泌體（Exo-oe-NGF）能夠刺激神經干細胞再分化和神經元軸突再生，可以恢復大鼠受損脊髓的相關功能。

1.神經生長因子過表達的骨髓間充質干細胞分泌的外泌體（Exo-oe-NGF）承載于細胞薄膜上，能夠恢復大鼠受損的脊髓功能

建立脊髓損傷大鼠模型，使用承載了外泌體的骨髓間充質干細胞薄膜對脊髓神經進行治療，并對大鼠后肢的活動能力進行運動行為（BBB）評分測定。結果表明，骨髓間充質干細胞分泌的外泌體有助于促進脊髓功能的恢復，神經生長因子過表達的外泌體（Exo-oe-NGF）組則有著更佳的療效。

2.神經生長因子過表達的骨髓間充質干細胞分泌的外泌體（Exo-oe-NGF）承載于細胞薄膜上，能夠促進受損脊髓神經組織再生

提取手術后八周的損傷脊髓組織，并進行蘇木精——伊紅（HE）染色法和尼氏（Nissl）染色法檢測；用熒光顯微鏡觀察外泌體的攝取分布情況；對接受了細胞薄膜移植治療后的脊髓組織進行免疫組織化學染色分析。

結果表明，接受了治療的大鼠脊髓組織中可以觀測到大量外泌體，檢測到神經生長相關蛋白高表達，神經生長因子過表達的外泌體（Exo-oe-NGF）組則有著更佳的療效。

上述實驗結果顯示，使用細胞薄膜治療法給治愈疾病提供了一種新思路：細胞薄膜能夠直接貼附于大鼠受損的脊髓組織部位，并作為神經生長因子過表達的外泌體的良好載體，有著更好的促神經干細胞分化、減輕神經元凋亡的效果，針對創傷性脊髓損傷的功能修復上有著極佳療效。

該研究成果發表于：Neurochemistry International 157 (2022) 105339

https://doi.org/10.1016/j.neuint.2022.105339