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當今對於醫治困難的疾病像癌症和中樞神經系統疾病，往往是盡早發現盡早治療更容易康復，也避免留下太嚴重的後遺症。阿茲海默症（Alzheimer’s disease），也稱失智症，是最為普遍影響大約8-15% 65歲以上人群的神經退化性疾病。其病理特徵在於Aβ 肽原纖維在大腦中沉積成澱粉樣蛋白斑塊。
細胞外囊泡包括外泌體也參與了與阿茲海默症相關的錯誤折疊蛋白積累和擴散，一些Aβ 肽最終通過細胞外囊泡分泌而來，在阿茲海默症患者的細胞外囊泡中能發現澱粉樣蛋白。一些研究發現細胞外囊泡中更高水準的生物標誌物（包括 P-S396-tau、P-T181-tau 和 Aβ1-42）出現在阿茲海默症患者體內，這現象遠早於臨床病症出現的時間。檢測這些生物標誌物的水準，甚至能夠在臨床發病前10年就預測出可能的病情進展。間質幹細胞衍生的外泌體已被證明可以改善阿茲海默症模型中的認知障礙，並可以調節中樞神經系統的免疫功能，有助於減輕神經刺激，幫助認知修復。
除此之外，研究發現脂肪幹細胞外泌體能夠降低Aβ蛋白水平，緩解阿茲海默症症狀。人類神經幹細胞衍生外泌體能逆轉阿茲海默症引起的血腦屏障缺陷，還能改善了線粒體功能，減少炎症反應來挽救小鼠的認知障礙。除了單獨使用外泌體，這些納米級細胞微囊泡還能被用來當做藥物載體。薑黃素已被證明能夠預防阿茲海默症並且增強患者的記憶力，但由於代謝快、吸收差、生物利用率低和難以穿越血腦屏障等原因，在實際應用上仍障礙重重。
2019年發表了一篇研究報告表示，用外泌體包裹薑黃素能抑制Tau蛋白的過度磷酸化，以此來改善阿茲海默症小鼠的認知功能。隨著對中樞神經系統相關領域的深入研究，細胞外囊泡在未來很有可能稱為腦部疾病診斷和治療的“新型武器”，在臨床治療學中有廣闊的應用前景。
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