工程化外泌体靶向递送microRNA-29b逆转肝纤维化的研究

为解决肝纤维化治疗中核酸药物递送效率低、靶向性差的问题，研究人员开发了纳米秒脉冲微流控系统（T-nsPMs），制备了CD47和5HT1D抗体共修饰的工程化外泌体（TCMExos），用于靶向递送miR-29b。该载体可穿透ECM屏障、逃逸巨噬细胞吞噬并精准靶向活化的肝星状细胞（aHSCs），显著抑制TGF-β/SMAD通路，减少胶原沉积，为肝纤维化治疗提供了新策略。

　　

肝纤维化是慢性肝损伤后细胞外基质（ECM）过度沉积导致的病理过程，可进展为肝硬化甚至肝癌。目前治疗面临两大难题：一是核酸药物难以穿透致密的ECM屏障；二是活化的肝星状细胞（aHSCs）靶向效率低。尽管外泌体（Exos）因其天然递送能力被视为理想载体，但存在产量低、易被巨噬细胞清除等瓶颈。

吉林大学研究团队在《Biomaterials》发表的研究中，创新性地开发了纳米秒脉冲微流控系统（T-nsPMs），通过5HT1D抗体和CD47蛋白共修饰工程化外泌体（TCMExos），构建了靶向递送miR-29b的纳米药物系统。关键技术包括：T-nsPMs高通量制备Exos（产量提升53倍）、表面双修饰（CD47逃逸吞噬/5HT1D靶向aHSCs）、小鼠肝纤维化模型验证等。

【高产量Exos制备】
T-nsPMs通过短时电穿孔技术实现细胞膜可逆渗透，Exos产量较传统方法提升11-53倍，同时保持>90%细胞活性。

【靶向递送机制】
TCMExos表面CD47蛋白（"别吃我"信号）使循环半衰期延长2.3倍；5HT1D抗体引导外泌体特异性结合aHSCs，肝脏靶向效率达普通Exos的6.8倍。

【抗纤维化效应】
在CCl₄
诱导的小鼠模型中，TCMExos使α-SMA和COL1A1表达降低68%-72%，胶原面积减少59%，显著优于游离miR-29b组（p<0.01）。

【作用机制解析】
蛋白质组学揭示TCMExos通过双重调控发挥作用：① 抑制TGF-β/SMAD2磷酸化（下调72%）；② 激活PTEN通路（上调3.1倍），协同阻断aHSCs活化。

该研究突破性地解决了外泌体临床应用的三重障碍——产量、靶向性和免疫逃逸。T-nsPMs平台技术可扩展至其他核酸药物递送，为器官纤维化治疗提供普适性策略。值得注意的是，CD47修饰可能带来的血栓风险需后续评估，但本研究为肝纤维化的精准治疗树立了新范式。