![]()
肺纤维化（PF）是一种间质性肺病，与线粒体稳态的破坏密切相关。线粒体稳态是肺细胞内功能性和功能失调线粒体之间动态平衡形成的。线粒体转移是一种新兴技术，通过外源性线粒体递送增加功能性线粒体。然而，PF过程中线粒体自噬受损，线粒体功能失调阻碍了线粒体转移的治疗效果。
2024年11月15日，中国药科大学/延边大学/韩国成均馆大学姜虎林、东南大学李玲共同通讯在ACS Nano 在线发表题为 “Mitophagy-Enhanced Nanoparticle-Engineered Mitochondria Restore Homeostasis of Mitochondrial Pool for Alleviating Pulmonary Fibrosis” 的研究论文。该研究报道了由mitophagy-enhancednanoparticle（Mito-MEN）介导的工程化线粒体，其同步调节功能性和功能失调线粒体以治疗PF。
通过负载Parkinm RNA得到线粒体自噬增强纳米颗粒（MEN），静电相互作用有利于MENs锚定健康线粒体以构建Mito-MEN。Mito-MEN通过提高线粒体递送效率增加功能性外源性线粒体的负载量，并促进功能失调的内源性线粒体发生自噬。博来霉素（BLM）诱导的PF小鼠模型中，Mito-MEN修复线粒体功能并有效缓解PF相关表型。该研究为同步调整线粒体稳态提供了有力的工具，并为线粒体相关疾病的治疗提供了一种有效方法。
肺纤维化（PF）是一种与线粒体功能障碍相关的间质性肺病，发病率高且对人类健康构成重大威胁。当前PF的临床治疗主要根据潜在病因给药，没有任何明确批准用于PF治疗的特定药物。越来越多的证据表明，线粒体功能障碍源于肺泡上皮细胞（AEC）中功能正常的线粒体减少和线粒体自噬受损。线粒体稳态受损是病理状况的标志物，也是驱动PF进展的重要因素。线粒体稳态与单个细胞内的功能性和功能失调线粒体数目密切相关。功能性线粒体降低和功能失调线粒体增加导致线粒体稳态失衡、ATP生成不足和活性氧（ROS）产生增加，损害了肺细胞功能，最终诱发了与PF相关的症状表现。如博来霉素（BLM）作为损伤应激源，可诱导mtDNA损伤、线粒体自噬缺陷和ROS积累，从而损害AEC功能。此外，线粒体功能障碍在PF的进展中至关重要，诱导成纤维细胞分化为肌成纤维细胞，肌成纤维细胞产生过量的细胞外基质（ECM）蛋白，形成组织僵硬和瘢痕。因此，线粒体稳态的调节成为恢复线粒体功能和解决PF的关键因素。线粒体转移是将健康线粒体输送到受体细胞中，通过增加功能性线粒体来恢复线粒体功能。据报道，人间充质干细胞（hMSC）介导的线粒体转移能够修复线粒体功能以治疗PF。通过增强线粒体生物能量学和提供外源性功能性线粒体，上调肺细胞中的功能性线粒体数目，是一种潜在的PF疗法。图1 制备工程化线粒体通过恢复线粒体稳态缓解PF相关表型（摘自ACS Nano）此外，PF的持续线粒体损伤期间，线粒体自噬（一种特异性消除功能失调线粒体的细胞过程）受到抑制。Parkin蛋白表达降低阻碍了功能失调线粒体的有效去除。功能性和非功能性线粒体共同决定了线粒体稳态，故对其进行调控可改善线粒体稳态，在PF治疗中增强线粒体转移的作用效果。该研究开发了由mitophagy-enhancednanoparticle（Mito-MEN）介导的工程线粒体，其能够同步调节功能性和功能失调线粒体，以进行PF治疗。从供体细胞或C57BL/6J小鼠心脏组织中分离功能性线粒体，用Lipofectamine2000转染试剂负载Parkin特异性mRNA（mParkin），以构建能够增强线粒体自噬的纳米颗粒（MEN）。MENs通过静电相互作用粘附在分离的功能性线粒体上以构建Mito-MEN。通过克服基于静电作用的屏障，MEN促进了被分离线粒体的细胞内吞，促使功能性线粒体数目增加。此外，MENs中负载的mParkin增强了Parkin蛋白的表达，促进受损细胞内功能失调线粒体的降解。在BLM诱导的PF小鼠模型中，Mito-MEN恢复了线粒体稳态。结果表明，工程化线粒体同步调控功能性和功能失调线粒体是治疗线粒体疾病的可行策略，可有效恢复线粒体活力及线粒体稳态。参考消息：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c10328
![]()
—END—
内容为【iNature】公众号原创，
转载请写明来源于【iNature】
微信加群
iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群（16个PI群及64个博士群），同时更具专业专门组建了相关专业群（植物，免疫，细胞，微生物，基因编辑，神经，化学，物理，心血管，肿瘤等群）。温馨提示：进群请备注一下（格式如学校+专业+姓名，如果是PI/教授，请注明是PI/教授，否则就直接默认为在读博士，谢谢）。可以先加小编微信号（love_iNature），或者是长按二维码，添加小编，之后再进相关的群，非诚勿扰。
![]()
![]()
投稿、合作、转载授权事宜
请联系微信ID：13701829856 或邮箱：iNature2020@163.com
觉得本文好看，请点这里！
