核酸纳米球靶向治疗肝纤维化中肝窦内皮细胞毛细血管化的机制与临床潜力

为解决肝纤维化中肝窦内皮细胞(LSEC)毛细血管化难题，西安交通大学团队通过AI辅助发现间充质干细胞(MSC)分泌的miR-325-3p可逆转病理改变，并开发出靶向ScarA受体的球形核酸(SNAs)纳米颗粒。该疗法在三种小鼠模型中显著恢复LSEC窗孔结构并减轻纤维化，为临床转化提供新策略。

　　

肝纤维化是全球范围内威胁健康的重大疾病，其核心病理特征之一是肝窦内皮细胞(LSEC)的毛细血管化——这些本该布满微小窗孔(fenestrations)的特化细胞，在疾病进程中会丧失特征性结构，转变为致密的毛细血管样形态，加剧细胞外基质沉积和炎症反应。虽然间充质干细胞(MSC)移植被证明能逆转这一过程，但存在致瘤性、免疫排斥和伦理争议等临床转化瓶颈。这一困境激发了西安交通大学刘文佳、贺王潇团队的研究灵感：能否揭示MSC起效的分子机制，并开发更安全高效的替代方案？

研究团队通过AI辅助的多组学分析，首次发现人源MSC通过分泌miRNA分子miR-325-3p调控LSEC细胞骨架，进而恢复其窗孔结构。更令人振奋的是，他们创新性地设计出39纳米的球形核酸(SNAs)载体，巧妙利用纤维化LSEC高表达的清道夫受体A(ScarA)对球形核酸的天然亲和力，实现了精准靶向给药。

研究主要运用了四项关键技术：1) AI驱动的miRNA靶点预测（基于ChatGPT 4.0训练模型）；2) 单细胞测序鉴定LSEC特异性标志物；3) 金硫键自组装构建尺寸可控的SNAs；4) 三种经典肝纤维化小鼠模型（CCl₄氧化应激、TAA药物毒性、胆管结扎BDL模型）验证疗效。

AI辅助探索MSC逆转LSEC毛细血管化的机制
通过嵌套式共培养系统分离细胞接触，结合冷冻电镜证实MSC条件培养基能恢复LSEC窗孔结构，且该效应依赖于细胞外囊泡中的核酸成分。AI分析锁定miR-325-3p为关键效应分子，其靶基因Ptprm在肝硬化患者LSEC中显著高表达。

miR-325-3p依赖性的毛细血管化逆转
在3例重症肝纤维化患者来源的LSEC中，转染miR-325-3p可使窗孔面积增加3.2倍。动物实验显示，抑制miR-325-3p会完全阻断MSC的治疗效果，证实该分子是MSC起效的核心介质。

miR-325-3p通过靶向Ptprm调控细胞骨架
双荧光素酶报告基因验证miR-325-3p直接结合Ptprm mRNA的3'UTR区。该基因编码的PTPμ蛋白通过调节p120-连环蛋白(p120-catenin)磷酸化水平影响细胞骨架，干扰其表达可产生与miR-325-3p类似的窗孔修复效果。微管结合和肌动蛋白结合通路激活进一步证实细胞骨架重组机制。

ScarA靶向的SNAs构建
单细胞测序发现纤维化LSEC特异性高表达ScarA受体。通过金硫键自组装制备的39nm SNAs展现最佳靶向性，ICP-MS显示其在肝内富集量是其他器官的6-8倍，且与LSEC标志物Stablin2共定位率达92%。

三大小鼠模型验证疗效
在CCl₄模型中，单次静脉注射SNAs使纤维化面积从7%降至3%（优于MSC的3.5%），同时显著降低α-SMA⁺肝星状细胞活性。TAA和BDL模型中也观察到类似疗效，且血液学和组织学分析显示SNAs具有优异的安全性。

这项研究不仅阐明了MSC治疗肝纤维化的关键分子机制，更开创了核酸药物靶向递送的新范式。SNAs技术突破传统 miRNA 疗法面临的递送效率和降解难题，其半衰期从1小时延长至30小时。作者在讨论中强调，该平台技术可拓展至其他LSEC相关疾病的治疗，为慢性肝病患者带来新的希望。论文以开放式获取形式发表于《Nature Communications》，标志着我国在靶向核酸药物研发领域取得重要突破。