外泌体冻干粉能修复大脑？研究实锤：可实现常温储存，并且具有良好神经修复功效

今日分享一则冻干外泌体在神经修复领域的新研究进展。

发表在Biomedicines杂志上的研究数据证实：

借助冻干工艺搭配海藻糖保护剂，干细胞外泌体可实现常温长期储存，完整保留结构、活性与细胞摄取能力。

对照实验证实，添加海藻糖的冻干外泌体，在神经创伤、炎症、氧化损伤等模型中，具有显著的修护效果。

外泌体，正在走出实验室的“纳米信使”。

随着再生医学的快速发展，这种曾经仅活跃于科研与临床的细胞外囊泡，正以越来越多元的形态进入大众视野。

从冷冻液态制剂，到便于长期储存冻干粉——凭借常温稳定、活性保留度高、运输便捷等优势，外泌体逐渐成为再生修复领域的新热点。

但很多人心中仍存有疑问：脱离了液态环境，冻干粉状态下的外泌体，还能保留多少活性？在神经修复这类高难度的应用场景中，它真的能发挥作用吗？

答案是积极的。

近期，美国南佛罗里达大学、J.A. Haley 退伍军人医院联合科研团队在“Biomedicines ”上发表的一篇名为“Lyophilized Small Extracellular Vesicles (sEVs) Derived from Human Adipose Stem Cells Maintain Efficacy to Promote Healing in Neuronal Injuries”的研究给出了有力佐证：外泌体冻干粉在修复大脑神经损伤方面，表现出了显著的作用效果。

研究人员通过冻干技术 + 海藻糖保护，让干细胞外泌体实现室温稳定储存，不仅结构活性不减，并且取得修复神经损伤的疗效显著。

这一成果直接打通了外泌体走向临床急救、战地医疗、家用急救包的最后一公里。

这一发现，不仅打破了“冻干即失活”的传统顾虑，也为脑神经损伤修复、脑健康养护等方向提供了全新的科学依据与应用可能。

如下图所示，研究针对保存问题，创新性采用了标准冻干三阶段工艺：冷冻→一次升华干燥→二次吸附干燥，通过真空升华去除囊泡中游离水分，规避常温下微生物滋生、结构降解问题。

（图片可见参考文献1）

但单纯冻干会因脱水应力损伤 sEVs 脂质双层膜，导致囊泡破裂、聚集失活。

为此，研究引入海藻糖作为冻干保护剂 —— 一种天然非还原性双糖，可在 sEVs 膜表面形成防护层，通过氢键结合膜极性基团，替代水分子维持囊泡立体结构，锁住内部活性物质。从而发挥功效。

在这项最新的临床研究中，设置了以下三组：

1）-80℃常规保存 sEVs

2）添加海藻糖冻干常温保存 sEVs

3）无海藻糖冻干常温保存 sEVs

分别储存 2 周、1 个月、2 个月，从结构形态、细胞摄取、损伤修复三大维度进行全面验证。

部分主要结果如下图所示：

（图片可见参考文献1）

从上图我们可以看出，添加海藻糖的冻干 sEVs在常温储存下保持优异的稳定性，常温存放两月形态、粒径无明显改变，蛋白浓度损耗极低，结构完整性优于 - 80℃低温保存，缺失海藻糖则会快速出现蛋白流失与结构损毁；并且添加海藻糖的冻干保存方式不会削弱 sEVs 被海马神经元摄取内化的能力。

在物理创伤、炎症、氧化应激三类神经损伤模型中，添加海藻糖冻干常温储存的 sEVs 始终保有良好神经修复功效，长期存放两月后修复效果甚至超越超低温保存组，可有效促进细胞迁移、逆转炎症抑制、抵御氧化损伤。

这项研究结论证实：海藻糖介导的冻干常温保存可稳定保留 sEVs 生物活性与神经修复作用，应用价值突出。

间充质干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的干细胞，它们可以从骨髓、脂肪、牙髓、脐带、胎盘等多种组织中提取。

（图片可见参考文献2）

而如上图所示，外泌体则是间充质干细胞分泌的一种微小囊泡，直径在30到150纳米之间。这些外泌体里面装满了各种生物活性物质，比如蛋白质、脂质、RNA等，它们就像信使一样，在细胞之间传递信息。

在人口老龄化加剧的当下，我们的大脑正面临神经衰老与退行性疾病的严峻挑战。研究表明[3]，间充质干细胞来外泌体有望为逆转神经衰老提供全新策略：

  （1）这些纳米级囊泡作为天然的“生物信号包”，能够通过递送多种活性物质，调控关键的OSKM衰老相关通路，有效抑制神经炎症、减少细胞凋亡，从而延缓甚至部分逆转神经细胞的衰老进程。

  （2）研究还发现，间充质干细胞来源的外泌体不仅能够保护现存神经元，还可能促进内源性神经修复机制的激活，为神经再生带来希望。

由此，间充质干细胞外泌体将成为对抗大脑衰老的一个极具前景的战略新方向。

本期撰文：中山大学 浅蓝

本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授

小结

研究已经证实，冻干的外泌体拥有完整的结构、活性、细胞摄取能力，并且保持着长期的修复功能。冻干粉形式有效解决了稳定性差、不易长期保存、运输受限等痛点，最大程度保留其生物作用潜力。

结合最新科研文献结论，冻干外泌体在大脑神经损伤修复领域表现突出，能够作用于受损神经细胞，助力神经微环境改善，持续发挥修护与调节作用。

这意味着，冻干形式的外泌体不再只是实验室的前沿材料，而是为脑部神经损伤修护、大脑健康养护，提供了更稳定、便捷且长效的全新解决方案。也为未来脑部健康干预、神经系统相关问题的改善，开辟了更具可行性的生物科技新路径。

参考文献：

[1] Jones, B.; Patel, R.; Wang, B.; Evans-Nguyen, T.; Patel, N.A. Lyophilized Small Extracellular Vesicles (sEVs) Derived from Human Adipose Stem Cells Maintain Efficacy to Promote Healing in Neuronal Injuries. Biomedicines 2025, 13, 275.

链接：https://doi.org/10.3390/biomedicines13020275

[2] Isaac R, Reis FCG, Ying W, Olefsky JM. Exosomes as mediators of intercellular crosstalk in metabolism. Cell Metab. 2021 Sep 7;33(9):1744-1762. doi: 10.1016/j.cmet.2021.08.006. PMID: 34496230; PMCID: PMC8428804.

链接：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.03.550779v8.article-info

[3] Kim C, Nam SH, Park JH, et al. Mesenchymal stem cell derived extracellular vesicles reverses neural aging via OSKM modulation. Cell Commun Signal. 2025;23(1):466. Published 2025 Oct 29. doi:10.1186/s12964-025-02469-5