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Exosome-based regenerative rehabilitation: A novel ice breaker for neurological disorders - 04/12/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.115920 
Yuan-yi Wang a, Jin Cheng b, Ya-dong Liu a, Yi-peng Wang c, , Qi-wei Yang d, , Nan Zhou e,
a Department of Spine Surgery, The First Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin Province, China 
b Department of Sport Medicine, Peking University Third Hospital, Beijing, China 
c Department of Orthopedics, Peking Union Medical College Hospital, Beijing, China 
d Medical Research Center, The Second Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin Province, China 
e Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Henan Province, China 

Corresponding authors.

Abstract

Neurological disorders affect a large population, often leading to different levels of disability and resulting in decreased quality of life. Due to the limited recovery obtained from surgical procedures and other medical approaches, a large number of patients with prolonged dysfunction receive neurorehabilitation protocols to improve their neural plasticity and regeneration. However, the poor neural regeneration ability cannot effectively rebuild the tissue integrity and neural functional networks; consequently, the prognoses of neurorehabilitation remain undetermined. To increase the chances of neural regeneration and functional recovery for patients with neurological disorders, regenerative rehabilitation was introduced with combined regenerative medicine and neurorehabilitation protocols to repair neural tissue damage and create an optimized biophysical microenvironment for neural regeneration potential. With the deepening of exosome research, an increasing number of studies have found that the systemic therapeutic effects of neurorehabilitation approaches are mediated by exosomes released by physically stimulated cells, which provides new insight into rehabilitative mechanisms. Meanwhile, exosome therapy also serves as an alternative cell-free therapy of regenerative medicine that is applied in partnership with neurorehabilitation approaches and formulates exosome-based neurological regenerative rehabilitation. In this study, we review the current state of exosome-associated neurorehabilitation. On the one hand, we focus on presenting the varied mediating effects of exosomes in neurorehabilitation protocols of specific neurological pathologies; on the other hand, we discuss the diverse combinations of exosome therapies and neurorehabilitation approaches in the field of neurological regenerative rehabilitation, aiming to increase the awareness of exosome research and applications in the rehabilitation of neurological disorders.

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Graphical Abstract




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Highlights

Exosome-based regenerative rehabilitation bring great dawn to neurorehabilitation.
Exosome-mediated pathways play crucial parts in neurorehabilitation.
Exosome therapy enhances the neurorehabilitation by promoting neural regeneration.

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Keywords : Neurological disorders, Neurorehabilitation, Exosomes, Exosome therapy, Extracellular vesicles, Regenerative rehabilitation


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