Adv Sci丨工程巨噬细胞膜包裹siRNA改善心肌缺血-再灌注损伤

学术   2024-10-05 14:30   越南  

心血管疾病,特别是心肌梗死及其相关并发症仍然是世界范围内死亡的主要原因。尽管急诊冠状动脉再灌注治疗被广泛采用,但再灌注引起的心肌损伤在临床实践中仍然是一个具有挑战性的问题。心肌再灌注后,S100A8/A9分子被认为是启动和调节组织炎症损伤的关键。有效降低缺血心肌组织中S100A8/A9水平对挽救受损心肌具有重要的治疗价值。本研究成功制备了靶向损伤心肌的工程巨噬细胞膜包被siRNA纳米颗粒的新型运载体系 (MMM/RNA NPs),巨噬细胞膜表面高表达HA(血凝素)和RAGE (晚期糖基化终产物受体)。这种纳米载体系统能够有效地靶向炎症环境中受损的心肌,同时避免溶酶体的消化损伤(图1)。在体内,在心肌缺血再灌注损伤 (MIRI) 小鼠模型中证实了MMM/RNA NPs向心肌损伤病变的迁移。静脉注射MMM/RNA NPs可显著降低血清和心肌组织中S100A9水平,进一步缩小心肌梗死面积,改善心功能。基因修饰的巨噬细胞膜包裹纳米颗粒靶向减少S100A8/A9可能是一种新的MIRI治疗干预措施。

近日,来自安徽医科大学的Jun Xie(谢峻)团队在Advanced Science上发表了题为Engineered Macrophage Membrane-Coated S100A9-siRNA for Ameliorating Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury的文章。第一作者为硕士生鹿鹤该研究提出了一种纳米载体系统,它利用工程化巨噬细胞膜和阳离子聚合物的组装来运输siRNA。这种纳米载体系统能有效靶向受损心肌,发挥内体逃逸作用。以减少S100A8/A9为目标的MMM/RNA NPs可作为MIRI的一种新型治疗方法


本文要点:

1. 利用病毒转染巨噬细胞后,得到高表达靶蛋白的稳转巨噬细胞,高效地进行接下来的膜提取,膜包裹纳米颗粒操作。

2. 阳离子聚合物pABOL高效转运siRNA,新型纳米载药体系(MMM/RNA NPs)明显提高siRNA的转运效率。

3. 使用siRNA在基因水平上抑制炎症因子的表达,更有效地减轻心肌损伤。


图1. MMM/RNA NPs介导的siRNA递送治疗MIRI的示意图。A) MMM/RNA NPs制备的描述。用编码HA和RAGE的腺病毒转染巨噬细胞,构建工程化巨噬细胞。将工程巨噬细胞膜分离并包被在装载siRNA的pABOL纳米颗粒核上,制备MMM/RNA NPs。B)心肌缺血再灌注小鼠尾静脉注射MMM/RNA NPs示意图。心肌缺血损伤在血液中募集大量中性粒细胞,激活并释放S100A9炎症因子。MMM/RNA NPs依靠其细胞膜蛋白RAGE沿S100A9浓度向心肌损伤区招募。中性粒细胞吞噬MMM/RNA NPs,而MMM/RNA NPs依靠其细胞膜蛋白HA发挥内体逃逸作用,将siRNA运送到细胞质中发挥其沉默作用,siRNA识别并降解mRNA,降低S100A9水平,抑制S100A9与TLR4的结合,从而减少心肌细胞线粒体功能障碍,保护心肌。


原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202403542

制版人:十一



参考文献




1. Lu, H., et al., Engineered Macrophage Membrane-Coated S100A9-siRNA for Ameliorating Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury[J]. Adv Sci (Weinh), 2024:e2403542.


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