基于外泌体/MoS2复合物的靶向高效光热肿瘤治疗新策略

本研究针对二维二硫化钼（MoS2）纳米材料在光热治疗中靶向性不足的问题，创新性地将MoS2纳米点与MCF-7细胞来源的外泌体（Exosomes）通过超声自组装膜技术构建复合系统（MoS2@ME）。该复合物在1064 nm近红外激光照射下表现出优异的光热转换性能，体外实验显示对MCF-7和4T1肿瘤细胞近乎100%的杀伤率，体内实验证实其能高效富集于肿瘤部位并使肿瘤温度在8分钟内升至52.3°C，显著抑制肿瘤生长（抑制率达75.92%）。该研究为改善光热纳米材料的靶向性和生物安全性提供了新思路。

　　

在肿瘤治疗领域，光热治疗（PTT）作为一种新兴策略，因其高效、时空可控、副作用低等优势备受关注。然而，其核心元件光热剂（PTAs）的靶向输送问题始终是制约疗效的关键瓶颈。特别是具有高光热转换效率的二维二硫化钼（MoS₂）纳米材料，虽展现出巨大应用潜力，但由于小尺寸纳米点易被单核吞噬系统（MPS）清除，导致其在肿瘤部位富集不足（通常低于5%），严重限制了临床应用效果。

为解决这一难题，广东医科大学研究团队在《Journal of Nanobiotechnology》发表了创新性研究成果。他们巧妙利用天然生物载体——外泌体（Exosomes）特有的靶向性能，通过超声自组装膜技术将MoS₂纳米点与MCF-7乳腺癌细胞来源的外泌体融合，构建了一种新型外泌体/MoS₂复合物（MoS₂@ME）。该复合系统不仅保留了MoS₂优异的光热转换性能，更赋予了其主动靶向肿瘤细胞的能力，实现了对乳腺癌的高效精准治疗。

研究采用的主要技术方法包括：通过锂插层法和超声处理合成超小MoS₂纳米点；使用聚乙二醇沉淀法从MCF-7细胞培养上清中分离外泌体；借助超声自组装膜技术构建MoS₂@ME复合物；利用近红外激光照射（1064 nm）评估光热性能；通过4T1肿瘤荷瘤小鼠模型进行体内靶向性和治疗效果评价。

制备与表征研究

通过透射电镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）证实成功制备了尺寸3-5 nm的MoS₂纳米点。外泌体表征显示典型的"杯盘"形态，粒径为99.8±3.0 nm，且富含标志蛋白CD63和CD81。复合物MoS₂@ME粒径增大至145.9±7.5 nm，但保留了外泌体的蛋白组成和标志物表达（CD81/CD63阳性率>90%）。光热性能测试表明，MoS₂@ME在30 ppm浓度下5分钟内升温超过30°C，且经过5次激光开关循环后仍保持稳定性能。

体外实验研究

细胞摄取实验显示MCF-7外泌体对同源肿瘤细胞具有显著选择性：流式细胞术检测发现MCF-7细胞对标记外泌体的摄取阳性率是正常乳腺细胞MCF-10A的2.5倍以上。虽然MoS₂的引入部分减弱了这种选择性，但MoS₂@ME仍保持对肿瘤细胞的优先摄取能力。生物相容性实验表明，MoS₂@ME对正常细胞（MCF-10A和L929）的活力影响微小（>80%），且无溶血现象。光热杀伤实验证实，经1064 nm激光照射（0.4 W/cm²，5分钟）后，MoS₂@ME对MCF-7和4T1肿瘤细胞几乎实现100%杀伤。

体内分布与治疗效果

DIR标记示踪实验显示，MoS₂@ME在静脉注射后2小时即开始在肿瘤部位富集，48小时内富集程度持续增加。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析进一步证实肿瘤组织中钼元素含量显著升高。光热治疗实验中，MoS₂@ME组肿瘤部位温度在2分钟内迅速升至46°C（肿瘤消融最低温度），8分钟时达到最高温度52.3°C，显著高于游离MoS₂组。治疗效果方面，MoS₂@ME联合近红外照射使肿瘤生长抑制率达到75.92%，肿瘤体积和重量显著小于PBS和MoS₂组（P<0.05），部分小鼠肿瘤完全消失。

生物安全性评价

血液生化检测显示，各治疗组小鼠的肝功能指标（ALT、AST）和肾功能指标（BUN、CRE）均在正常范围内。组织切片（H&E染色）表明主要器官（心、肝、脾、肺、肾）未出现明显病理损伤。肿瘤组织TUNEL和Ki67染色显示MoS₂@ME联合近红外照射能显著促进肿瘤细胞凋亡并抑制增殖。正常小鼠连续7天给药后体重无显著变化，再次证实该系统的良好生物安全性。

本研究成功构建了一种基于天然外泌体的MoS₂纳米点靶向输送系统，有效解决了二维光热材料肿瘤靶向性不足的难题。MoS₂@ME复合物不仅保留了MoS₂优异的光热转换性能，还继承了外泌体的天然靶向特性，在降低系统毒性的同时显著提高了肿瘤部位的富集效率。该研究创新性地将生物源性纳米囊泡与无机纳米材料相结合，为发展高效低毒的肿瘤光热治疗策略提供了新范式，在纳米医学领域具有重要的理论意义和临床转化价值。