注射、霧化、鼻噴……幹細胞外泌體的四種給藥方式,你瞭解嗎?
外泌體塗抹在皮膚上的效果已經讓大家見識到了它的神奇——它能幫助修復肌膚、抗衰老。但外泌體的神奇之處遠不止於此!科學家們發現,外泌體不僅能作用於皮膚,它在治療各種疾病時也大有作為。隨著技術的發展,幹細胞外泌體的給藥方式越來越多樣,從靜脈注射、局部注射,甚至是通過鼻滴或霧化吸入,都能將這種“修復高手”送到身體的不同部位,精准治療各種病症——
1靜脈給藥
全身治療的快速通道
靜脈給藥是一種通過直接注射藥物進入血液迴圈的方式,它可以讓幹細胞外泌體迅速進入全身,治療廣泛性疾病或需要全身調節的健康問題。這種方法常用於治療需要系統性治療的全身性疾病:如肝臟疾病、脾臟疾病、腎病及糖尿病等
臨床應用:靜脈給藥常用于阿爾茨海默症、帕金森病等神經系統疾病的治療。外泌體通過靜脈進入血液後,可以穿越血腦屏障,修復受損的神經元,減緩疾病進程。此外,它也適用於某些免疫系統疾病,通過外泌體調節免疫反應,恢復正常的免疫功能。
優勢:靜脈給藥能夠迅速將外泌體分佈到全身各個器官和組織,尤其適合全身性疾病的治療。藥效迅速,能夠實現廣泛的修復作用。
2023年發表於 Pharmaceutics 的一項研究中,科學家將間充質幹細胞來源的外泌體(MSC-EVs)用一種螢光脂溶性染料DiR標記,並通過靜脈注射(IV)、氣管內注射(IT)以及鼻內滴注(IN)方式給藥於BALB/c小鼠體內。研究發現—
- 靜脈注射的給藥方式使外泌體迅速進入血液迴圈,但更傾向於聚集在腹腔器官;
- 主要富集於脾臟和肝臟,這可能限制其對其他特定器官(如肺、腦)的靶向治療作用;
- 注射後24小時仍能在相同區域檢測到螢光信號,表明外泌體具有一定的體內穩定性;
- 靜脈注射適用於系統性疾病或需要免疫調節作用的情況,但靶向性相對較弱
2局部給藥
精准治療局部病變
局部給藥是將幹細胞外泌體直接注射到受損的局部區域。這種方式通常適用於治療局部疾病,能夠讓藥物集中作用於病灶區域,效果更加顯著且副作用較小。
腰椎穿刺、顱內注射、皮下給藥、腹膜內給藥都屬於局部給藥。
臨床應用:局部給藥在關節炎、皮膚創傷、軟組織損傷等方面應用廣泛。例如,在關節炎患者中,局部注射幹細胞外泌體可以直接作用於損傷的關節軟骨,緩解炎症,促進修復。在皮膚創傷或燒傷的治療中,外泌體可以幫助促進新細胞生長,加速傷口癒合。
優勢:局部給藥可以將治療藥物直接送達病灶,最大限度地提高治療效果。相比全身給藥,它的副作用較小,且可以確保藥物集中作用於需要治療的區域。
2024年,Stem Cell Research & Therapy 發表了一篇關於脊髓損傷患者局部注射 UC-MSCs外泌體的臨床Ⅰ期試驗,該試驗招募了9例亞急性完全性脊髓損傷患者,發現鞘內注射同種異體 HUC-MSCs 外泌體,結果安全,耐受性良好。沒有觀察到研究干預引起的早期或晚期不良事件。
3霧化吸入
直接作用於肺部,快速改善呼吸功能
霧化給藥是一種將幹細胞外泌體轉化為霧化氣霧,通過呼吸道吸入的方法。這種方式適用於呼吸系統疾病,能夠將外泌體直接送達肺部,減少肺部炎症,促進肺組織修復。
臨床應用:霧化給藥主要用於治療慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘、支氣管炎等肺部疾病。通過霧化吸入,外泌體能夠直接作用於肺部的氣道和肺泡,幫助緩解呼吸道炎症,改善肺功能,促進肺組織的再生。
優勢:霧化給藥能夠通過呼吸道直接送達肺部,藥物作用迅速且局部濃度高。與口服或靜脈給藥相比,霧化給藥對肺部的直接作用更加精准,副作用更少,患者接受度較高。
2020年,發表於 Science Advances 的 文章支持了非侵入性的肺部顆粒給藥
(如霧化吸入)用於治療自身免疫疾病。研究表明:
- 肺部給藥優勢:通過氣管內給藥將顆粒直接送入肺部,比靜脈注射更有效地降低了實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的嚴重性。
- 靶向肺部APCs:顆粒與肺部抗原呈遞細胞(APCs)結合,調節了CD4+ T細胞的活性,從而發揮免疫耐受作用。
- 非侵入性療法:該研究支援可吸入顆粒給藥作為治療自身免疫病的新途徑,提供了比傳統靜脈注射更便捷、更有效的治療方法。
4鼻內給藥
輕鬆穿越鼻腔,直接修復大腦
鼻內給藥是一種通過鼻腔將藥物送到大腦的給藥方式。鼻腔與大腦之間有直接的通道,藥物可以通過鼻腔迅速進入中樞神經系統,繞過血腦屏障,達到治療神經系統疾病的效果。
臨床應用:鼻內給藥主要用於中樞神經系統疾病的治療,如阿爾茨海默症、帕金森病、抑鬱症等。幹細胞外泌體通過鼻腔進入大腦後,可以幫助修復神經元,減緩或逆轉神經退行性疾病的進程。同時,鼻內給藥也有助於調節大腦中的神經傳遞,改善認知功能。
優勢:鼻內給藥的最大優勢是能夠繞過血腦屏障,直接將治療物質送入大腦,治療效果顯著。而且鼻腔給藥簡單方便,患者易於接受,操作相對安全。
2022年 Front. Bioeng. Biotechnol. 上發表的一篇關於外泌體安全性的文章表明了鼻噴的優勢:
- 鼻內給藥不會對血液、肝腎或其他器官造成損傷,生理指標均在正常範圍。
- 腦部靶向強:與靜脈注射相比,鼻內給藥在大腦中積累更多外泌體,尤其適用於腦部疾病治療。
- 鼻內路徑可繞過肝臟首過代謝和胃腸道環境,更適合遞送納米顆粒。
- 外泌體在體內可持續存在超過48小時,有利於持久作用。
作為非侵入性方式,更容易被患者接受,尤其適合需要中樞神經系統干預的場景。
寫在最後
研究人員通過專業的“活體成像設備”追蹤這些外泌體的動向,觀察它們去哪兒了、停留了多久,從而幫助判斷哪種給藥方式更適合不同的治療目標。研究表明,這四種幹細胞外泌體給藥方式各有優勢,能夠針對不同類型的疾病和治療需求提供精准的治療選擇。無論是靜脈給藥、局部給藥、鼻內給藥,還是霧化給藥,都能根據患者的具體病情,為其提供最佳的治療效果。隨著外泌體技術的不斷進步,這些給藥方式將在未來的臨床應用中發揮越來越重要的作用。