益生菌膜囊泡通过促进脂质外排和泡沫巨噬细胞极化改善动脉粥样硬化斑块

《Journal of Nanobiotechnology》:Probiotic membrane vesicles ameliorate atherosclerotic plaques by promoting lipid efflux and polarization of foamy macrophages

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6

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  本期推荐:华中科技大学团队针对动脉粥样硬化治疗难题,创新性利用乳酸杆菌来源膜囊泡(MVs)靶向调控泡沫巨噬细胞,证实其通过上调NR1H3/ABCA1通路促进脂质外排,并诱导M1向M2表型极化,为心血管疾病治疗提供新型生物纳米平台。该研究发表于《Journal of Nanobiotechnology》,展现天然纳米载体的突破性治疗潜力。

  

动脉粥样硬化作为心血管疾病的主要病理基础,其核心难题在于斑块内泡沫巨噬细胞的持续积累。这些充满脂质的免疫细胞不仅加速斑块进展,更会引发致命性血栓。尽管现有药物能调节血脂,却无法精准清除这些"罪魁祸首"。面对这一治疗困境,华中科技大学同济医学院附属协和医院超声医学科团队另辟蹊径,将目光投向益生菌分泌的天然纳米颗粒——膜囊泡(Membrane Vesicles, MVs)。

研究团队从格氏乳酸杆菌(Lactobacillus rhamnosus)培养上清中分离出直径约150 nm的MVs,通过透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)证实其稳定性和球形结构。借助近红外荧光(NIRF)成像技术,发现MVs能特异性富集于ApoE-/-小鼠的动脉斑块区域,并与巨噬细胞标志物F4/80共定位。在机制解析方面,团队整合RNA测序、Western blot和qPCR等技术,揭示MVs通过双重作用机制:一方面上调核受体NR1H3,激活ABCA1介导的胆固醇逆向转运;另一方面将促炎的M1型巨噬细胞转化为抗炎的M2型,这种"一石二鸟"的策略为斑块稳定提供新思路。

研究结果部分,油红O染色显示MVs治疗组斑块面积减少41.2%(p<0.01),Masson染色证实纤维帽增厚。分子机制上,RNA-seq鉴定出1705个差异基因,GO分析显示"白细胞迁移"和"脂质转运"通路显著富集。关键发现是MVs使ABCA1表达提升3.8倍,而敲除NR1H3可完全阻断此效应。免疫荧光证实CD86(M1标志)下调而CD206(M2标志)上调,血清学显示LDL-C降低36.5%同时HDL-C升高22.3%。安全性评估中,100 mg/kg剂量未见肝肾毒性。

这项发表于《Journal of Nanobiotechnology》的研究具有三重突破价值:首次证明益生菌MVs的动脉靶向性,揭示NR1H3-ABCA1轴的新调控机制,并开创"以菌治斑"的生物治疗范式。相比传统纳米载体,MVs具备天然靶向、无需修饰、高生物相容性等优势,为心血管诊疗提供全新工具。未来可进一步探索MVs载药系统或联合声动力疗法等应用,推动纳米医学在动脉粥样硬化领域的临床转化。

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