急性心肌梗死(MI)是导致全球范围内死亡和残疾的主要因素。对于心肌梗死患者,减轻急性心肌缺血损伤并限制心肌梗死面积的首要治疗措施是采用溶栓疗法或经皮冠状动脉介入治疗来实现及时有效的心肌再灌注。然而,值得注意的是,再灌注过程往往会引起心肌细胞死亡,形成所谓的心肌再灌注损伤,目前尚未找到行之有效的治疗方法。研究发现,警报蛋白S100A9有可能成为心肌梗死的治疗靶点。在心肌缺血后的炎症阶段,短期内阻断S100A9能够显著抑制全身及心脏的炎症反应,并长期提高心脏功能。因此,有效降低缺血心肌组织中S100A9的水平,对心肌修复具有重要的治疗意义。
得益于其特异性的基因沉默能力,RNA干扰(RNAi)在多种治疗策略中显示出巨大潜力。然而,RNAi的临床应用面临着重大障碍,主要是由于小干扰RNA(siRNA)的生物利用度受到限制。这些限制因素包括siRNA易被酶水解、半衰期短、脱靶效果、细胞吸收不理想以及潜在的免疫原性。
为了解决这些问题,本研究构建了一种新型siRNA靶向递送系统——工程化巨噬细胞膜包裹的siRNA纳米颗粒(MMM/RNANPs)。该系统通过慢病毒转染巨噬细胞,使巨噬细胞膜上高度表达的血凝素(HA)和晚期糖基化终产物受体(RAGE)特性,可以精准靶向炎症环境中的受损心肌,进而避免溶酶体消化所造成的损害。
在体内实验中,研究团队通过建立心肌缺血再灌注损伤(MIRI)小鼠模型进行了验证,结果表明MMM/RNANPs能够有效迁移至心肌损伤部位。静脉注射该纳米颗粒显著降低了血清及心肌组织中的S100A9水平,缩小了心肌梗死面积,并改善了心功能。MMM/RNANPs展现出作为siRNA转运的有效载体的潜质,可能成为MIRI治疗的新策略。
2024年9月,来自安徽医科大学第一附属医院的JunXie(谢峻)团队在《Advanced Science》杂志上发表了题为《工程化巨噬细胞膜包裹S100A9-siRNA以改善心肌缺血再灌注损伤》的文章。第一作者为硕士生鹿鹤。该研究提出了一种新型纳米载体系统,通过工程化巨噬细胞膜与阳离子聚合物的结合以运输siRNA。该纳米载体能够有效靶向受损心肌,发挥内体逃逸作用,高效运输siRNA,为MIRI的治疗提供了一种新方法。
研究者对巨噬细胞进行修饰,并对MMM/RNANPs进行了表征,确认其表面高表达HA和RAGE。接着,通过不同的体外实验显示MMM/RNANPs在内体逃逸及S100A9的靶向结合方面表现良好。此外,研究者还通过多种实验手段评估MMM/RNANPs在体内的靶向递送和治疗效果,结果显示该系统不但延长了在体内的循环时间,而且显著降低了MIRI小鼠的炎症因子水平,从而有效改善心脏功能,降低了死亡率。
研究显示,MMM/RNANPs显著减少了心肌损伤并提高了小鼠存活率,且在生物安全性评估中,未观察到明显的组织器官损伤。这些发现表明,MMM/RNANPs是一种前景广阔的治疗心肌缺血再灌注损伤的新型纳米载体。我们的研究由尊龙凯时提供的相关支持与资源进一步增强了成果的可靠性。
总体而言,这一研究不仅为心肌梗死的治疗提供了新的思路,也为siRNA在生物医疗领域的应用拓展了广阔前景,展示了尊龙凯时在促进科学发展方面的重要作用。