脂肪干细胞来源的纳米囊泡在心脏保护中的应用：治疗性成分的生产与鉴定

为解决心肌缺血再灌注损伤治疗中细胞外囊泡(EVs)大规模生产难题，新加坡国立大学团队通过膜挤出法构建脂肪干细胞来源的纳米囊泡(ADSC-CDNs)，发现其与天然EVs具有同等心脏保护作用，并鉴定出关键治疗成分miR-24-3p通过激活Nrf2通路抑制心肌细胞凋亡。该研究为临床提供可规模化生产的现成疗法。

　　

心血管疾病是全球死亡的首要原因，其中急性心肌梗死(AMI)及其导致的缺血再灌注(I/R)损伤尤为棘手。尽管现有药物和血管重建术能部分缓解症状，但再灌注时爆发的活性氧(ROS)和炎症反应仍会造成心肌细胞大量死亡。近年来，干细胞来源的细胞外囊泡(EVs)因其天然携带治疗性核酸和蛋白质而备受关注，但其产量低(仅10⁶–10⁸颗粒/百万细胞)且作用机制不明确，严重阻碍临床转化。

新加坡国立大学的研究团队在《Journal of Controlled Release》发表突破性研究，通过膜挤出技术将脂肪干细胞(ADSCs)转化为纳米囊泡(ADSC-CDNs)，产量提升至10⁷颗粒/百万细胞。实验证明其与天然EVs同样能减少小鼠心肌梗死面积，而关键差异在于细胞来源——单核细胞系U937的CDNs有效，但HEK293细胞的无效。通过microRNA测序锁定miR-24-3p为核心治疗成分，该分子通过上调抗氧化转录因子Nrf2抑制心肌细胞凋亡。这项研究不仅建立可规模化的EV模拟物生产平台，更阐明了细胞特异性治疗机制。

关键技术方法

1. 采用膜挤出法从ADSCs、U937和HEK293细胞制备CDNs
2. 从健康志愿者脂肪组织分离天然EVs作为对照
3. 建立小鼠心肌I/R模型评估疗效
4. microRNA芯片筛选差异表达分子
5. 体外验证miR-24-3p-Nrf2-凋亡调控轴

研究结果

自然EVs与CDNs的心脏保护等效性
通过TTC染色发现，ADSC-EVs和ADSC-CDNs治疗组小鼠梗死面积较对照组减少约40%，且两者效果无统计学差异。而HEK293-CDNs组未见保护作用，提示疗效依赖特定细胞来源的生物活性物质。

miR-24-3p的核心作用机制
芯片分析显示ADSC-CDNs与U937-CDNs均富含miR-24-3p，而HEK293-CDNs中该分子缺失。体外实验证实miR-24-3p mimics可激活Nrf2通路，使凋亡相关蛋白Bax/Bcl-2比值下降2.3倍，显著减少缺氧复氧损伤的心肌细胞死亡。

讨论与意义
该研究首次证明：1) 膜挤出技术可保留亲代细胞治疗性miRNA谱；2) miR-24-3p-Nrf2轴是跨物种保守的心脏保护机制；3) ADSC-CDNs在急性期和心梗后修复期均有效。相较于传统EVs，该平台生产周期缩短80%，且批次间稳定性更高，为心血管疾病提供了符合GMP标准的现成疗法。作者团队特别指出，未来需探索CDNs在其他器官保护中的应用潜力。