基于小鼠肺成纤维细胞外泌体共载bergenin与vitexin的肺纤维化协同治疗新策略

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.3

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  本研究针对特发性肺纤维化(IPF)多机制病理特征,创新性构建小鼠肺成纤维细胞(Mlg)来源外泌体(Exo)共载bergenin和vitexin(Exo-Ber?+?Vit)的递送系统。通过超速离心-超声法制备180 nm粒径的纳米载体,证实其可增强药物靶向性,协同抑制TGF-β1诱导的成纤维细胞增殖,显著改善博来霉素(BLM)诱导的肺纤维化模型胶原沉积与肺功能,为IPF联合治疗提供新思路。

  

肺纤维化如同肺部"结疤",特发性肺纤维化(IPF)患者肺部会逐渐硬化,最终导致呼吸衰竭。现有药物如吡非尼酮仅能延缓病程,患者中位生存期仅2-3年。这种"进行性肺石化"的困境源于其复杂病理机制——炎症风暴、氧化应激与成纤维细胞疯狂增殖交织成网,单一药物难以破局。更棘手的是,传统给药方式存在靶向性差、系统毒性等问题,犹如"大水漫灌"难以精准浇灭病灶之火。

中国研究人员在《International Journal of Pharmaceutics》发表的研究另辟蹊径,从肺部微环境"原住民"细胞入手,提取小鼠肺成纤维细胞(Mlg)分泌的外泌体(Exosomes)作为"生物导弹",同时装载植物活性成分bergenin和vitexin,构建出Exo-Ber?+?Vit纳米递送系统。研究采用超速离心分离外泌体、超声载药、透射电镜表征等技术,通过体外细胞实验(伤口愈合实验、细胞摄取实验)和BLM诱导的小鼠肺纤维化模型验证疗效。

材料与方法
研究选用Aladdin公司提供的bergenin(60 μM有效浓度)和vitexin(通过MTT法确定20 μM为最佳浓度),采用差速离心结合超声法从Mlg细胞培养上清中分离外泌体,动态光散射(DLS)检测显示载药外泌体平均粒径180 nm。

Preliminary study on the efficacy of vitexin
伤口愈合实验证实vitexin可剂量依赖性抑制TGF-β1诱导的Mlg和NIH-3T3细胞迁移,20 μM时抑制率达75%,且与bergenin联用呈现协同效应。

Isolation of exosomes
透射电镜显示外泌体呈典型杯状形态,Western blot检测到CD63、TSG101阳性标记。载药实验显示超声法使bergenin和vitexin包封率分别达68%和72%。

体内外疗效验证
细胞摄取实验显示外泌体使香豆素6在Mlg细胞的荧光强度提升3.2倍。动物实验中,Exo-Ber?+?Vit组较单药组显著降低肺组织羟脯氨酸含量(下降41%),Masson染色显示胶原沉积减少53%,肺功能指标FEV0.1/FVC改善28%。

结论与意义
该研究开创性利用同源细胞外泌体的"归巢效应",实现bergenin和vitexin的肺靶向共递送。两种成分分别通过调控NF-κB/STAT3和PI3K/Akt-TGF-β1通路,形成抗炎-抗氧化-抗纤维化"三重屏障"。Exo-Ber?+?Vit不仅突破传统联合给药的非特异性分布瓶颈,其内源性载体特性更规避了合成纳米材料的免疫原性风险。这种"以肺治肺"的策略为IPF精准治疗提供新范式,未来或可拓展至其他器官纤维化治疗领域。

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