外泌體是指包含了復(fù)雜RNA和蛋白質(zhì)的納米尺度小膜泡,基于其天然的生物相容性和生物活性,已被廣泛應(yīng)用于藥物載體研究。如何通過(guò)適當(dāng)?shù)耐饷隗w工程化修飾以實(shí)現(xiàn)更好的醫(yī)學(xué)治療效果更是引起研究者們的廣泛關(guān)注。當(dāng)前大多數(shù)工程化方法都是直接開展針對(duì)外泌體的整體修飾,這樣的操作往往以破壞膜結(jié)構(gòu)從而導(dǎo)致外泌體自身的靶向和治療性能受損為代價(jià)。近日南京師范大學(xué)的沈健教授/毛春教授/萬(wàn)密密副教授團(tuán)隊(duì)提出了“獨(dú)立模塊/級(jí)聯(lián)功能”的工程化外泌體構(gòu)建策略,并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)多步靶向和多環(huán)節(jié)干預(yù)治療常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病-帕金森病。
該團(tuán)隊(duì)首先合成具有趨向功能的納米級(jí)人工模塊,然后以“一接一”的方式選擇性可控地與天然外泌體模塊結(jié)合,由此構(gòu)建得到具有“獨(dú)立模塊/級(jí)聯(lián)功能”的工程化外泌體(圖1)。在此研究中,“獨(dú)立模塊”概念的提出與實(shí)施,使得研究者可以不受外泌體活性條件的限制而進(jìn)行豐富的人工模塊構(gòu)建操作。同時(shí)借助不同模塊之間的選擇性可控組合技術(shù),來(lái)有效保護(hù)外泌體膜結(jié)構(gòu)的完整性。而“級(jí)聯(lián)功能”則是指通過(guò)與人工模塊的結(jié)合賦予外泌體新功能,并通過(guò)與外泌體之間建立級(jí)聯(lián)效應(yīng)滿足疾病治療的復(fù)雜需求。最后,該團(tuán)隊(duì)將該類工程化外泌體應(yīng)用于因血腦屏障的存在而難于給藥的帕金森病的治療,提出“疾病微環(huán)境-受損神經(jīng)元細(xì)胞-病變線粒體”的多步靶向策略和“抑制惡化、促進(jìn)修復(fù)”的多環(huán)節(jié)干預(yù)治療理念,有效解決藥物靶向和治療難題,在動(dòng)物模型上取得良好療效(圖2)。

圖1.具有“獨(dú)立模塊/級(jí)聯(lián)功能”的工程化外泌體構(gòu)建過(guò)程及其治療帕金森病的思路

圖2.工程化外泌體用于帕金森病治療的效果評(píng)估這一成果近期發(fā)表在Advanced Materials上,文章的第一作者是南京師范大學(xué)博士后王琪博士,共同第一作者分別為南京師范大學(xué)的博士生李婷和復(fù)旦大學(xué)的博士后楊俊英博士,通訊作者為南京師范大學(xué)的萬(wàn)密密副教授。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目和校中青年領(lǐng)軍人才(青年拔尖人才)的支持。論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202201406參考資料:http://www.njnu.edu.cn/info/1088/17645.htm