基于DOPE-LNPs递送SDF-1α mRNA促进缺血性疾病血管再生的创新疗法研究

为解决外周动脉疾病(PAD)患者血管再生治疗中SDF-1α蛋白半衰期短、质粒基因疗法效率低的问题，广州医科大学团队开发了DOPE脂质纳米颗粒(LNPs)递送的SDF-1α mRNA疗法。研究表明，该技术通过增强内皮细胞迁移、管腔形成和单细胞粘附，显著促进小鼠后肢缺血模型的血管新生和血流恢复，为缺血性疾病提供了安全高效的治疗新策略。

　　

外周动脉疾病(PAD)作为全球第三大动脉粥样硬化性疾病，影响着超过2亿患者的下肢血流灌注。尽管现有疗法能控制风险因素，但直接改善组织缺血的手段仍显不足。传统SDF-1α蛋白疗法因半衰期短屡遭失败，而质粒DNA疗法在临床试验中亦未显效。面对这一困境，广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室的研究团队另辟蹊径，开发出基于DOPE脂质纳米颗粒(LNPs)的SDF-1α mRNA递送系统，相关成果发表在《Angiogenesis》期刊。

研究团队采用mRNA体外转录合成、脂质纳米颗粒配方优化、内皮细胞功能实验和小动物模型等关键技术。通过比较DOPE与DSPC两种辅助脂质的递送效率，建立了35:46.5:16:2.5摩尔比的优化配方，并在人脐静脉内皮细胞(HUVECs)和小鼠后肢缺血模型中验证疗效。

DOPE-LNPs的合成与表征
研究人员设计的新型LNPs以Dlin-MC3-DMA为阳离子脂质，DOPE替代传统DSPC作为辅助脂质。透射电镜显示其呈100 nm均一球形，体外实验证实LNP-2配方转染效率达65%，显著优于DSPC体系。该载体在4℃下可稳定保存60天，且细胞毒性测试显示生物安全性良好。

LNP@SDF-1α促血管生成作用
体外实验显示，转染SDF-1α mRNA的HUVECs分泌蛋白量超质粒组3倍。Matrigel实验中处理组血管总长度增加2.1倍，划痕实验显示伤口闭合率提升44%。THP-1单细胞粘附实验证实该效应通过CXCR4受体介导，可被AMD3100拮抗剂阻断。

Matrigel栓体内血管化验证
将转染细胞植入小鼠皮下5天后，处理组Matrigel栓血红蛋白含量显著增加，CD31⁺血管密度达对照组的3.2倍。组织切片显示新生血管含完整红细胞，证实功能性血管网络的形成。

后肢缺血模型的治疗效应
激光散斑成像显示mRNA治疗组术后21天血流恢复率达82%，显著高于对照组。免疫荧光显示其同时增加毛细血管(CD31⁺)和微动脉(α-SMA⁺)密度。血管生成蛋白芯片检测到VEGF、Ang-1等促血管因子上调，而serpin F1等抑制因子下调。

该研究创新性地解决了SDF-1α疗法临床转化的两大瓶颈：通过mRNA技术实现瞬时高表达，借助DOPE-LNPs突破递送障碍。相比传统方法，该方案使SDF-1α蛋白表达窗口与缺血修复进程更好匹配，同时激活血管新生和动脉生成双重机制。特别值得注意的是，单次给药后21天仍能检测到人源SDF-1α mRNA，说明其持续表达特性。这些发现不仅为PAD患者提供了潜在治疗方案，也为其他缺血性疾病（如心肌梗死、糖尿病足）的mRNA疗法开发奠定了技术基础。未来研究需进一步验证该策略在代谢异常（如高血糖）模型中的有效性，并探索最佳给药频次与剂量。