缺氧是常见的生理应激因素，广泛参与卒中、阿尔茨海默病和帕金森病等多 种神经系统疾病的发生发展。然而，大脑在缺氧条件下如何调节细胞间通讯以抵 御神经损伤，其具体机制仍不清晰，限制了相关干预策略的开发。近日，首都医 科大学脑重大疾病研究中心刘佳/吉训明教授团队在 eLife 期刊发表题为 “Brain-derived exosomal hemoglobin transfer contributes to neuronal mitochondrial homeostasis under hypoxia”的研究论文，首次揭示了缺氧状 态下脑内细胞间通过外泌体转运血红蛋白实现“互助”适应的分子机制。该研究通过多组学联合分析，发现缺氧脑组织中非神经元细胞可通过外泌体 将血红蛋白mRNA传递至神经元，并在神经元中被转录表达。进一步在体外实 验中证实，缺氧促进了内皮细胞-神经元之间外泌体血红蛋白的转运，并发挥了 维持神经元线粒体稳态、保护其免受损伤的关键作用。首都医科大学脑重大疾病 研究中心刘佳教授、吉训明院士为共同通讯作者；博士研究生田正明为第一作者。在这项研究中，体内实验结果显示，慢性低氧可诱导脑中非神经元细胞大量 转录血红蛋白，并通过外泌体通讯传递至神经元，促进其表达，从而增强其抗缺 氧能力。图1：慢性缺氧诱导小鼠脑中神经元内大量表达血红蛋白在体外实验中，研究者将经低氧处理的内皮细胞来源外泌体转移至神经元， 并证实该过程通过上调神经元血红蛋白、稳定线粒体功能实现保护作用。图2：内皮细胞来源外泌体通过上调神经元血红蛋白表达，维持线粒体稳态 以抵御低氧损伤该研究首次提出“大脑缺氧应激下的外泌体血红蛋白互助机制”，揭示了细 胞间通讯在脑缺氧损伤应答过程中的关键作用，拓展了非循环系统血红蛋白的功 能认知，为缺氧相关脑病的干预提供了全新研究思路与治疗策略。参考文献： Brain-derived exosomal hemoglobin transfer contributes to neuronal mitochondrial homeostasis under hypoxia. Elife. 2025 Jun 23;13:RP99986. doi: 10.7554/eLife.99986.外泌体资讯网 Elife｜首都医科大学脑重大疾病研究中心刘佳/吉训明团队：脑源性外泌体介导的血红蛋白传递通过维持神经元线粒体稳态抵抗低氧损伤
