DSPE-PEG-胆酸修饰人工细胞衍生囊泡负载siLIMA1口服递送系统:靶向治疗代谢功能障碍相关脂肪性肝炎的新策略

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Cell Biomaterials

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  为解决代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)缺乏有效疗法的难题,江南大学团队开发了DSPE-PEG-CA修饰的人工细胞衍生囊泡(CA-ACDVs)负载LIMA1 siRNA的口服递送系统。研究表明,该纳米颗粒通过特异性沉默肝脏LIMA1基因表达,显著改善小鼠肝脏脂肪沉积、炎症和纤维化,为MASH治疗提供了新型非侵入性靶向方案。

  

代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)正成为全球公共卫生的重大挑战,预计到2030年患者数将达3.57亿。目前除Resmetirom外尚无特效药物获批,而生活方式干预对多数患者效果有限。MASH的核心病理特征包括肝细胞脂毒性、持续炎症和纤维化,其中LIM结构域和肌动蛋白结合蛋白1(LIMA1)被发现在脂毒性肝细胞中异常高表达,并通过小胞外囊泡(EVs)促进肝纤维化进程。然而,如何实现LIMA1基因的安全高效靶向干预仍是未解难题。

针对这一科学问题,江南大学的研究团队在《Cell Biomaterials》发表创新性研究成果。该研究构建了基于红细胞的人工细胞衍生囊泡(ACDVs)新型递送系统,通过二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-胆酸(DSPE-PEG-CA)修饰赋予其口服肝靶向能力,并负载LIMA1 siRNA(siLIMA1)实现特异性基因沉默。

研究采用的主要技术包括:通过连续挤压法制备ACDVs并表征其物理特性;电穿孔技术实现siRNA高效装载;建立蛋氨酸胆碱缺乏(MCD)饮食诱导的小鼠MASH模型;通过纳米流式细胞术(nFCM)和活体成像评估纳米颗粒的体内分布;结合qPCR、Western blot、免疫组化等多维度验证治疗效果。

LIMA1表达上调促进MASH进展
研究发现MCD饮食小鼠和油酸/棕榈酸(OPA)处理的AML12肝细胞中,LIMA1 mRNA和蛋白水平显著升高,且与脂质沉积程度呈正相关。过表达LIMA1可诱导正常肝细胞脂质积累,而敲低LIMA1则减轻脂毒性肝细胞的脂肪变性。

ACDVs@siLIMA1静脉给药疗效验证
通过微型挤出仪制备的ACDVs直径约200 nm,表达CD47、ALIX等特征蛋白,电穿孔装载siLIMA1效率达89.61%。静脉注射后,载药囊泡主要富集于肝脏,显著降低MCD小鼠肝脏LIMA1表达、甘油三酯(TG)水平和胶原沉积,同时减少M1型巨噬细胞标志物CD86表达。

CA修饰实现口服肝靶向递送
DSPE-PEG-CA修饰使ACDVs粒径增至217 nm,zeta电位降至-30 mV。活体成像显示口服CA-ACDVs在肝脏的荧光强度较未修饰组提高3倍,且CY5标记实验证实DSPE-PEG成功锚定囊泡膜。装载siLIMA1的CA-ACDVs在50%胎牛血清中保持24小时稳定,而游离siRNA 12小时内完全降解。

CA-ACDVs@siLIMA1口服治疗效果
以1.8×109颗粒剂量口服给药2周后,CA-ACDVs@siLIMA1组小鼠肝脏LIMA1表达降低61%,脂滴面积减少45%,血清ALT/AST水平恢复至近正常值。Masson染色显示胶原沉积减少38%,同时促炎因子IL-6下降而抗炎因子IL-10上升。重要的是,各主要器官未见病理损伤,证实其良好生物安全性。

该研究突破性地解决了siRNA口服递送的两大瓶颈——胃肠屏障穿透和肝靶向效率。DSPE-PEG-CA三重修饰不仅增强纳米颗粒稳定性,还通过胆酸受体介导的转运实现肠道吸收和肝脏特异性富集。相较于现有疗法,这种基于天然红细胞膜的人工囊泡系统具有免疫原性低、规模化制备可行等优势,为MASH及其他肝病的基因治疗开辟了新路径。研究团队指出,未来将进一步优化给药方案并探索其临床转化潜力。

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