ANEXT安龄生物·工程化细胞外囊泡助力缓解急性肺损伤小鼠肺部炎症
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工程化细胞外囊泡减轻急性肺损伤导致的炎症
日前,AdvancedMaterials杂志上的一篇文章描述了基于工程化细胞外囊泡(eEV)的纳米载体的实施,用于靶向非病*递送抗炎荷载物到受损肺部,以减轻急性呼吸窘迫综合征(ARDS)期间的炎症、组织损伤。
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年,急性呼吸窘迫综合征(ARDS)被首次描述,是一种急性炎症性肺损伤,通常由感染引起,由此造成肺微血管通透性增加,导致低氧性呼吸衰竭,临床表现以呼吸困难为主。目前已在临床上成为转入危重症监护的一个决定性条件。ARDS患者的病死率大约为40%,生存者也会长期伴随后遗症。
COVID-19的全球大流行更是导致急性呼吸窘迫综合征患者数量激增,高死亡率以及缺乏有效的治疗药物,给医务工作者带来了巨大的挑战。
(图片来源于网络)#晒出今天的好天气#细胞外囊泡(EV)是细胞衍生的天然载体,发挥着在短程和长程细胞间通信中的关键作用,并与其供体细胞共享分子信号。研究显示,EV在生物流体中表现出高稳定性、低免疫原性和卓越的生物相容性。此外,EV具有跨越生物屏障、运输和传递各种活性生物分子(包括蛋白质、抗原和核酸等)的固有能力,已经成为有前途的药物和基因传递纳米载体,能够规避标准纳米载体系统所面临的一些实际和翻译障碍。
ARDS患者患有严重的难治性低氧血症、肺泡毛细血管屏障功能障碍、肺表面活性物质功能受损以及炎症通路异常上调。该研究描述了基于工程化细胞外囊泡(eEV)的纳米载体的实施,用于靶向非病*递送抗炎荷载物到受损肺部。结果表明,表面活性蛋白A(SPA)功能化的IL-4和IL-10装载的eEVs能够促进肺内保留并减少体内外的炎症。在eEVs处理后6小时,组织损伤、促炎性细胞因子分泌、巨噬细胞活化、富含蛋白质的液体流入和中性粒细胞浸润到肺泡空间中都有显著减轻。此外,代谢组学分析显示,eEV治疗导致受损肺部代谢谱发生显着变化,促进了关键抗炎代谢物的分泌。
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表面活性蛋白A(SPA)是存在于肺表面活性物质中的丰富糖蛋白成分,它参与降低肺泡空气液界面的表面张力、预防肺泡塌陷,并被认为是主要的炎症免疫调节因子。鉴于此,在实现对肺部的靶向传递之外,eEVs中SPAmRNA转录本的存在可能会增强对肺部炎症的抑制作用,因为它在维持肺微环境中的免疫稳态方面发挥作用。
这些抗炎eEVs是从成年小鼠皮肤成纤维细胞的非病*电转染24小时后衍生出来的。结果突出了装载IL-4和IL-10的eEVs减轻脂多糖(LPS)诱导的肺部炎症和组织损伤的能力,无论是体外还是体内。在体外,观察到显著的抗炎细胞因子分泌(IL-6、IL-1β和TNF-α)和巨噬细胞活化的减弱。在体内,还观察到,在治疗后6小时,用装载IL-4和IL-10的eEVs处理的小鼠中,显著减少了分泌的促炎性细胞因子(IL-6、IL-1β和TNF-α)、富含蛋白质的液体流入肺泡空间、中性粒细胞浸润和组织损伤。体内研究表明,将eEVs装饰为SPA靶向配体可以改善肺内eEV保留。代谢组学分析还表明,抗炎eEVs对LPS挑战小鼠的代谢谱有显著影响,通过诱导与关键抗炎代谢物相关的代谢物的分泌。这些结果证实了通过非病*方法获得的抗炎eEVs在减轻ARDS期间肺部损伤和流行/进展炎症方面的潜力。
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总之,这些结果证实了通过非病*递送抗炎基因/转录本,从皮肤成纤维细胞中获得的eEVs在减轻ARDS期间的炎症、组织损伤和流行/进展方面具有潜力。
(ANEXT安龄生物科技研发中心)