摘要：睡眠障碍已成为现代社会的隐形健康杀手，从失眠、呼吸暂停到昼夜节律紊乱，传统治疗手段的局限催生了再生医学的突破性探索。最新研究发现，间充质干细胞（MSCs）及其分泌的外泌体不仅能修复组织损伤，更可能通过调控免疫、炎症和生物钟，为睡眠障碍患者带来曙光。
撰文： 海军军医大学 鹌鹑
本文审核专家：江苏大学附属医院 李晶教授
引言
睡眠障碍已成为现代社会的隐形健康杀手，从失眠、呼吸暂停到昼夜节律紊乱，传统治疗手段的局限催生了再生医学的突破性探索。最新研究发现，间充质干细胞（MSCs）及其分泌的外泌体不仅能修复组织损伤，更可能通过调控免疫、炎症和生物钟，为睡眠障碍患者带来曙光。
本文基于近日Stem Cell Res Ther.杂志发布的最新文献，为大家科普干细胞及外泌体在改善睡眠领域的进展。
睡眠就像身体的"夜间维修模式"，每天定时启动，帮助修复细胞损伤、清理大脑代谢废物。睡眠和生物钟紧密配合，就像手机自动进入省电状态一样自然。
然而，现代人普遍存在"睡眠负债"问题，长期下来会导致免疫力下降、代谢紊乱、记忆力减退等各种"系统故障"。
数据显示，睡眠问题已经是个全球性的大健康难题，大约每3个成年人中就有1个人睡不好觉。比如晚上睡不着、睡觉时间不规律或者睡觉时会呼吸暂停等。
目前针对睡眠障碍的治疗选项包括生活方式的改变、心理治疗、药物治疗以及光疗和手术等疗法。
通常医生会建议患者从日常做起以改善睡眠，毕竟健康的生活方式是基础：
比如保持规律的作息时间，每天尽量在同一时间上床睡觉和起床；
避免晚上摄入咖啡因和大量饮水，以减少夜间起床上厕所的次数；
还要创造一个有利于睡眠的环境，如保持卧室安静、黑暗和适宜的温度。
此外，适当的体育锻炼和放松技巧，如深呼吸、瑜伽等，也有助于缓解压力和促进良好的睡眠。
近年来，随着再生医学的飞速发展，科学家发现了一种“天然修复工具”——间充质干细胞（MSCs）及其分泌的外泌体，它们不仅能够调节免疫、修复损伤，甚至可能成为改善睡眠障碍的“钥匙”。
2025年3月，《干细胞研究与治疗》发表了最新研究。在这篇综述中，作者探讨了睡眠与各种类型干细胞之间的联系，强调了昼夜节律如何调节干细胞活动，文章最重要的是阐述了干细胞及其产品的移植可以帮助改善睡眠障碍。
总体来说，这项研究解释了睡眠障碍与干细胞及外泌体间千丝万缕的联系，也为干细胞临床应用再添理论支撑。
昼夜节律：干细胞活动的指挥棒
人体内的干细胞（如造血干细胞、间充质干细胞）并非“永动机”，它们的增殖、分化、归巢等行为严格受昼夜节律调控，这些活动对于组织再生和稳态至关重要。睡眠的干扰可能会阻碍干细胞的生物行为，从而影响组织再生和整体健康。
例如，造血干细胞（HSCs）在夜间通过褪黑素促进自我更新，白天则在肾上腺素驱动下分化为免疫细胞【9】；骨髓中CXCL12基因表达呈现昼夜振荡，调控间充质干细胞（MSCs）迁移【10】。
动物实验显示，长期睡眠碎片化会改变造血干细胞的表观遗传特征，使其过度分化为促炎性单核细胞，增加动脉粥样硬化风险【2】。
此外，间充质干细胞的迁移能力与缺氧和炎症信号密切相关，而阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者的血清能显著增强MSCs的移动性，提示疾病可能激活干细胞的修复机制【3】。
间充质干细胞外泌体：从抗炎到改善睡眠的“多面手”
间充质干细胞（MSCs）存在于脂肪、骨髓、脐带等组织中，具有强大的抗炎和免疫调节能力。它们不仅能直接分化为受损细胞，还能通过分泌外泌体、细胞因子等“信号包”远程调控微环境。
其关键机制在于：
1.褪黑素的协同作用：MSCs的存活和功能受褪黑素调控，后者通过清除自由基、抑制氧化应激增强干细胞的修复效果【4】。
2.缺氧响应：OSA患者因反复缺氧触发炎症，而MSCs可被动员至血液中，分泌IL1β拮抗剂等抗炎因子，缓解组织损伤【5】。
这在动物实验中已经得到成功验证，例如针对睡眠剥夺的认知损伤，MSCs分泌的外泌体能携带miR223p，抑制肺组织中的KDM6B和HMGA2基因，减少细胞凋亡和氧化应激，并且MSC外泌体下调海马区TLR4/p65信号，突触密度恢复至正常水平，小鼠焦虑行为改善70%【6】。
外泌体是干细胞分泌的纳米级囊泡，内含蛋白质、RNA（如microRNA）、脂质等生物活性物质。那么外泌体又是如何干预睡眠障碍？下表干细胞外泌体干预睡眠障碍的作用机制[8]
从这篇文献可以得出，间充质干细胞和外泌体在改善睡眠障碍方面具有着很大的潜力。然而，不同睡眠障碍的机制复杂，需针对病因设计治疗方案。例如，OSA以缺氧和炎症为主，可联合MSCs外泌体与呼吸机；而失眠患者可能需要调节神经递质平衡的干细胞疗法。此外，需要开展更大规模的临床进行长期影响的验证，避免过度激活免疫反应，还需要优化工艺，建立统一质控标准。
小结
睡眠占据了我们生命中约三分之一的时间，但许多人却饱受失眠、呼吸暂停、昼夜节律紊乱等问题的困扰。传统治疗方法如药物、呼吸机等虽有一定效果，但存在副作用或依从性差的问题。从“修复组织”到“调控睡眠”，干细胞与外泌体的潜力正被逐步解锁。随着研究的深入，未来干细胞及外泌体科技有望让饱受失眠困扰的人群重获高质量睡眠。而这一切的前提，是科学家、医生与公众的共同努力——毕竟，良好的睡眠不仅是健康的基石，更是干细胞发挥疗效的“最佳盟友”。
参考文献：
1. Moradi S, Nouri M, Moradi MT, Khodarahmi R, Zarrabi M, Khazaie H. The mutual impacts of stem cells and sleep: opportunities for improved stem cell therapy. Stem Cell Res Ther. 2025 Mar 29;16(1):157. doi: 10.1186/s13287-025-04235-3. PMID: 40158131; PMCID: PMC11954214.
2. McAlpine CS, et al. Sleep modulates haematopoiesis and protects against atherosclerosis. Nature. 2019;566(7744):383–7.
3. Carreras A, et al. Mesenchymal stem cells reduce inflammation in a rat model of obstructive sleep apnea. Respir Physiol Neurobiol. 2010;172(3):210–2.
4. Feng ZY, et al. Effect of melatonin for regulating mesenchymal stromal cells and derived extracellular vesicles. Front Cell Dev Biol. 2021;9:717913.
5. Xu L, et al. Therapeutic role of adipose-derived mesenchymal stem cellsderived extracellular vesicles in rats with obstructive sleep apnea hypopnea syndrome. Regen Ther. 2023;22:210–23.
6. Gao W, et al. The circadian clock has roles in mesenchymal stem cell fate decision. Stem Cell Res Ther. 2022;13(1):200.
7. Ramos P, et al. Atrial fibrosis in a chronic murine model of obstructive sleep apnea: mechanisms and prevention by mesenchymal stem cells. Respir Res. 2014;15(1):54.
8. Lin Y, et al. Extracellular vesicles ameliorates sleep deprivation induced anxiety-like behavior and cognitive impairment in mice. Mol Ther Methods Clin Dev. 2024;32(1):101207.
9. Golan K, et al. Daily onset of light and darkness differentially controls hematopoietic stem cell differentiation and maintenance. Cell Stem Cell. 2018;23(4):572–85. e7.
10. Orozco-Solis R, Aguilar-Arnal L. Circadian regulation of immunity through epigenetic mechanisms. Front Cell Infect Microbiol. 2020;10:96
来源：科学巴扎黑