外泌体是指包含了复杂RNA和蛋白质的纳米尺度小膜泡,基于其天然的生物相容性和生物活性,已被广泛应用于药物载体研究。如何通过适当的外泌体工程化修饰以实现更好的医学治疗效果更是引起研究者们的广泛关注。当前大多数工程化方法都是直接开展针对外泌体的整体修饰,这样的操作往往以破坏膜结构从而导致外泌体自身的靶向和治疗性能受损为代价。近日南京师范大学的沈健教授/毛春教授/万密密副教授团队提出了“独立模块/级联功能”的工程化外泌体构建策略,并在此基础上,通过多步靶向和多环节干预治疗常见的神经系统变性疾病-帕金森病。
该团队首先合成具有趋向功能的纳米级人工模块,然后以“一接一”的方式选择性可控地与天然外泌体模块结合,由此构建得到具有“独立模块/级联功能”的工程化外泌体(图1)。在此研究中,“独立模块”概念的提出与实施,使得研究者可以不受外泌体活性条件的限制而进行丰富的人工模块构建操作。同时借助不同模块之间的选择性可控组合技术,来有效保护外泌体膜结构的完整性。而“级联功能”则是指通过与人工模块的结合赋予外泌体新功能,并通过与外泌体之间建立级联效应满足疾病治疗的复杂需求。最后,该团队将该类工程化外泌体应用于因血脑屏障的存在而难于给药的帕金森病的治疗,提出“疾病微环境-受损神经元细胞-病变线粒体”的多步靶向策略和“抑制恶化、促进修复”的多环节干预治疗理念,有效解决药物靶向和治疗难题,在动物模型上取得良好疗效(图2)。
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图1.具有“独立模块/级联功能”的工程化外泌体构建过程及其治疗帕金森病的思路
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这一成果近期发表在Advanced Materials上,文章的第一作者是南京师范大学博士后王琪博士,共同第一作者分别为南京师范大学的博士生李婷和复旦大学的博士后杨俊英博士,通讯作者为南京师范大学的万密密副教授。该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、江苏省自然科学基金社会发展项目和校中青年领军人才(青年拔尖人才)的支持。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202201406参考资料:http://www.njnu.edu.cn/info/1088/17645.htm