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通讯作者：张罗 赵岩
作者团队：首都医科大学附属北京同仁医院
人工外泌体在鼻内给药的生物医学应用
2023年9月，北京同仁医院Jinming Zhao在Frontiers in Bioengineering and Biotechnology上发表了一篇关于人工外泌体在鼻内给药的生物医学应用的综述，影响因子5.7。
鼻内给药提供了一种可行的、非侵入性的将治疗药物输送到脑部的方法，允许治疗药物绕过血脑屏障直接给药到中枢神经系统。此外，外泌体是天然存在的细胞衍生的纳米囊泡，可以作为多种化合物的载体。许多研究关注人工外泌体作为创新的药物输送方法。因此，人工外泌体的经鼻递送可能会以一种新方法用于治疗脑部疾病。该综述概述了人工细胞外囊泡的药物递送机制，强调其作为鼻腔药物载体的优势，特别是其作为新型纳米载体在脑疾病中的应用，并重点关注其在慢性炎症性鼻部疾病中的应用前景。人工外泌体可能成为临床治疗用途的独特药物递送模式。
纳米囊泡（NV）、外泌体模拟物（EM）和混合外泌体（HE）是人工EV的主要类型，分别通过自上而下、自下而上及生物混合策略获得（图1）。
图1. 人工外泌体的合成方法
MESC-exoscur（MESC衍生的外泌体中负载姜黄素）具有更高的稳定性和溶解度，MESC-exoscur 疗法可显著降低神经评分、脑水肿及梗塞体积（图2A）。Amo181a-chol 显著抑制 RAGE 通路、炎症细胞因子、凋亡细胞及梗死体积（图 2B）。
图2. 人工外泌体在卒中/缺血再灌注损伤药物输送中的生物医学应用
LN有潜力提高鼻内给药后脑部药物的生物利用度，并且该治疗策略也可能提高患者长期药物治疗的依从性（图3A）。在脑组织中观察到 EV 选择性地靶向小胶质细胞，表现出有效的抗肿瘤能力（图3B-D）。
图3. 人工外泌体在多形性胶质母细胞瘤药物递送中的生物医学应用
小胶质细胞或大脑中的巨噬细胞在许多中枢神经系统炎症相关疾病中发挥着重要作用，包括脑膜炎、偏头痛、帕金森病等。姜黄素不仅具有抗癌和预防作用，而且还是一种有效的抗炎剂。慢性鼻窦炎（CRS）是临床常见的鼻腔和鼻窦炎症性疾病，常累及多个鼻窦。CRS发病机制复杂，多种内、外因素影响其发生、发展。P-糖蛋白 (P-gp) 在 CRSwNP NMDE 中富集，这些 NMDE 能够快速进行上皮间蛋白质转移（图4）。P-糖蛋白（P-gp）在 CRSwNP NMDE 中富集，这些 NMDE 能够进行快速上皮间蛋白质转移（图4A-C）。GAS5是一种长非编码RNA（lncRNA），在AR中鼻黏液衍生的EV以及卵清蛋白激发的NEC衍生EV中表达（图4D，E）。装载 lncRNA GAS5的EV可以抑制Th1细胞发育，同时诱导Th2分化（图 4F、G）。
图4. 外泌体在慢性鼻窦炎和过敏性鼻炎中的研究进展
尽管鼻内治疗已证实对许多脑部疾病有效，但尚未用于慢性炎症性鼻部疾病。关于使用人工EV治疗慢性鼻窦炎和过敏性鼻炎等慢性鼻部疾病的报道很少。未来可以进一步探索人工EV在鼻腔鼻部疾病中的潜力。
参考文献
1.Zhao J, Yang J, Jiao J, Wang X, Zhao Y, Zhang L. Biomedical applications of artificial exosomes for intranasal drug delivery. Front Bioeng Biotechnol. 2023 Sep 7;11:1271489. doi: 10.3389/fbioe.2023.1271489. PMID: 37744256; PMCID: PMC10513441.
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