工程改造的重组细胞外囊泡同时负载黄芪甲苷（Astragaloside IV）和芍药花苷（Paeoniflorin），通过抑制炎症反应来改善脑缺血/再灌注损伤

《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》：Engineered reconstructed extracellular vesicles coloaded with Astragaloside IV/Paeoniflorin improve cerebral ischemia/reperfusion injury by inhibiting the inflammatory response

黄芪甲苷IV与牡丹酚共载于超声处理牛奶外泌体，表面修饰RVG29肽增强脑靶向性，抑制小鼠脑缺血再灌注炎症反应，改善神经损伤，为传统中药现代化递送提供新策略。

　　在现代医学与传统医学的交汇点上，科学家们不断探索新的治疗策略，以应对诸如中风等复杂疾病带来的挑战。中风是一种严重的急性中枢神经系统疾病，其高发病率、高致残率、高复发率和高死亡率使其成为全球健康问题的重要组成部分。根据临床研究，中风主要分为缺血性和出血性两种类型，其中缺血性中风占据较大比例。然而，传统的治疗手段，如动脉-静脉溶栓术和溶栓药物疗法，往往受到血脑屏障（BBB）的限制，导致药物难以有效送达大脑受损区域，同时治疗时间窗口较短，容易引发不可逆的神经损伤。此外，溶栓治疗还可能增加颅内出血的风险，使得患者面临更高的健康威胁。因此，开发一种安全且有效的治疗方式，对于改善缺血性中风患者的康复和预后具有重要意义。

近年来，随着纳米技术的迅速发展，药物递送系统在治疗策略中扮演了越来越重要的角色。相比传统药物递送方式，纳米药物递送系统能够更精准地将药物送达特定部位，同时保护药物免受体内环境的降解。在这一背景下，外泌体（Extracellular Vesicles, EVs）因其独特的生物特性，如低毒性和免疫原性、可生物降解性、能够携带内源性生物活性分子，以及具有穿越血脑屏障的能力，逐渐成为药物递送领域的研究热点。特别是对于神经系统疾病，EVs展现出巨大的应用潜力。与脂质纳米颗粒和细胞培养衍生的EVs相比，源自牛奶的EVs不仅具备相似的优势，还拥有更高的生物可得性和更低的成本，使其在大规模生产和临床应用中更具可行性。

然而，EVs自身的靶向能力相对较弱，难以精准地将药物送达特定的病灶区域。因此，科学家们开始探索对EVs进行工程化修饰的方法，以增强其靶向性和药物递送效率。本研究采用了一种创新的方法，将补阳还五汤的主要成分——黄芪甲苷（Astragaloside IV, AS-IV）和芍药苷（Paeoniflorin, Pae）共同装载到通过超声技术制备的牛奶来源的EVs中，并在EVs表面修饰RVG29肽，以实现对脑损伤区域的定向递送。RVG29肽是从狂犬病毒糖蛋白中提取的29个氨基酸序列，能够被脑微血管内皮细胞、神经元和嗅觉神经中的烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）特异性识别。研究表明，nAChR（尤其是α7亚型）在脑损伤区域（如缺血、创伤或神经炎症区域）的表达水平显著高于正常脑组织，这种表达模式可能与损伤后的炎症调节机制有关。因此，通过RVG29肽的修饰，EVs能够更有效地靶向到脑损伤区域，提高治疗效果。

在实验过程中，研究团队首先通过超速离心法从牛奶中分离出EVs，随后利用超声技术将AS-IV和Pae共同装载至EVs中。为了评估这一递送系统的性能，团队进一步对其药物装载效率和包封率进行了系统分析。考虑到整个药物递送系统的制备过程涉及冷冻-解冻和超声处理，这些步骤可能导致EVs的融合或破裂，因此研究团队将这些经过处理的EVs统称为“重构的外泌体”（reconstructed Extracellular Vesicles, rEVs）。此外，为了提高EVs的稳定性和生物利用度，团队在EVs表面引入了聚乙二醇（PEG）修饰，以增强其亲水性、延长其在体内的循环时间，并减少被单核吞噬系统清除的可能性。通过细胞摄取实验和小动物成像实验，团队确认了这些修饰后的rEVs具有良好的脑靶向能力。

在动物实验中，研究团队采用中动脉闭塞/再灌注（Middle Cerebral Artery Occlusion/Reperfusion, MCAO/R）模型来评估AS-IV/Pae/rEVs的治疗效果。该模型能够模拟缺血性中风后的病理生理过程，包括血流阻断、再灌注损伤以及由此引发的炎症反应。实验结果显示，通过rEVs递送的AS-IV和Pae能够显著抑制炎症反应，并有效改善脑缺血/再灌注损伤。这一发现不仅验证了该递送系统的有效性，也为治疗脑缺血性疾病提供了一种新的策略和实验依据。

从传统中医的角度来看，补阳还五汤是一种经典的补气活血方剂，广泛应用于中风的治疗。该方剂的核心成分黄芪和芍药分别具有补气和活血的功效，其作用机制与中医理论中的“补气活血”法相吻合。黄芪甲苷作为黄芪的主要活性成分之一，具有增强机体免疫功能、改善微循环和促进神经修复等作用；而芍药苷则具有抗炎、抗氧化和改善血液流动性的功能。两者的协同作用在中医治疗中被认为能够有效缓解中风后出现的气血不畅、瘀阻经络等症状。然而，由于传统药物难以穿越血脑屏障，其在脑组织中的浓度往往不足，限制了其治疗效果。本研究通过将AS-IV和Pae装载至rEVs中，并利用RVG29肽实现靶向递送，成功克服了这一瓶颈，为中药成分在神经系统疾病中的应用提供了新的思路。

这一研究的创新之处在于，它将传统中药的精华与现代纳米技术相结合，创造了一种新型的药物递送系统。通过工程化改造，EVs不仅保留了其天然的生物特性，还获得了更高的靶向性和药物递送效率。此外，该递送系统具有良好的生物相容性和安全性，降低了药物对机体的副作用，同时提高了治疗的精准性。在未来的临床应用中，这种结合传统医学与现代科技的方法可能为中风及其他神经系统疾病的治疗带来突破性的进展。

从更广泛的意义上看，这一研究展示了传统医学与现代科学技术融合的巨大潜力。中药作为中华民族的瑰宝，其疗效和安全性一直备受关注，但受限于药物在体内的分布和作用机制，许多中药成分难以发挥预期的治疗效果。而现代药物递送技术的发展，为中药成分的精准输送提供了新的解决方案。通过将中药有效成分与纳米载体结合，不仅能够提高药物的生物利用度，还能增强其靶向性，从而提升整体治疗效果。这种跨学科的研究方法，有助于推动中药现代化和国际化，使其在全球范围内发挥更大的作用。

此外，本研究还为中药成分的开发和应用提供了新的实验依据。通过对AS-IV和Pae的联合递送进行系统研究，团队不仅验证了其在脑损伤模型中的治疗潜力，还探索了药物递送系统的设计与优化方法。这些研究成果可能为后续的药物开发和临床试验奠定基础，同时也为其他类似疾病的治疗提供借鉴。例如，对于脑外伤、神经退行性疾病等与炎症反应密切相关的疾病，这种靶向递送系统可能具有广泛的应用前景。

在药物开发的过程中，安全性始终是首要考虑的因素。本研究中使用的牛奶来源EVs具有较低的免疫原性，能够减少对机体的不良反应，同时其生物降解性也确保了药物在体内代谢的可控性。此外，EVs的表面修饰技术不仅提高了其靶向性，还增强了其在体内的稳定性，使得药物能够更长时间地保留在血液中，从而提高治疗效果。这种安全性与有效性兼备的递送系统，为中药成分在现代医学中的应用提供了重要的保障。

值得注意的是，本研究的成果还可能推动中药在国际医学领域的认可和应用。随着全球对天然药物和传统医学的兴趣日益增加，中药作为一类具有悠久历史和丰富经验的药物体系，正逐步受到更多关注。然而，中药成分的标准化、质量控制和现代药理学研究仍然是其国际化过程中面临的挑战。通过将中药成分与现代药物递送技术结合，不仅可以提高其治疗效果，还能增强其科学性和可重复性，从而提升中药在国际医学领域的竞争力。

综上所述，本研究通过将传统中药成分与现代纳米技术相结合，开发出一种新型的药物递送系统，为治疗脑缺血性疾病提供了新的思路和实验依据。这一成果不仅展示了传统医学与现代科技融合的潜力，也为中药成分的现代化应用开辟了新的方向。未来，随着相关技术的不断进步和临床试验的深入，这种创新的治疗策略有望在更广泛的范围内得到应用，为改善中风患者的预后和生活质量做出贡献。