内皮靶向细胞外囊泡递送LINE1反义寡核苷酸改善心肌梗死后心脏衰老

语 本研究针对心肌梗死（MI）后心脏衰老缺乏靶向治疗的问题，开发了选择性结合肽（SBP）修饰的细胞外囊泡（EVs）负载LINE1反义寡核苷酸（ASO）。通过靶向损伤内皮CD62E/CD62P，实现缺血心肌靶向递送，证实其通过抑制cGAS-STING-TBK1-IRF3通路减轻心肌细胞衰老和纤维化，改善心功能。为心血管疾病提供了新型核酸药物递送平台和抗衰老治疗策略。

　　

论文解读

心血管疾病尤其是心肌梗死（MI）导致的组织损伤和心脏衰老，是全球死亡的首要原因。当前治疗手段难以精准干预心肌细胞衰老的核心机制，而逆转录转座子激活在衰老中的作用尚不明确。研究发现，长散在核元件-1（LINE1）作为哺乳动物基因组中最活跃的逆转录转座子，在心肌缺血后异常激活，通过诱导DNA损伤和表观遗传失调加剧心肌细胞衰老。然而，如何靶向递送调控分子至损伤心脏仍是重大挑战。

南开大学研究人员在《Bioactive Materials》发表研究，开发了一种双功能细胞外囊泡（EVs）系统：利用选择性结合肽（SBP）修饰EVs靶向损伤内皮高表达的CD62E/CD62P，同时电穿孔负载LINE1反义寡核苷酸（ASO）。通过转基因小鼠MI模型、离体氧糖剥夺（OGD）心肌细胞模型，结合活体成像（DiR/Gluc标记）、透射电镜、蛋白印迹和多色免疫荧光等技术，系统评估了该系统的靶向性、抗衰老效应及机制。

研究结果

1. LINE1在缺血应激下的重新激活
   MI小鼠缺血区心肌的LINE1 ORF1/ORF2表达显著升高，伴随DNA损伤标志p-H2A.X^Ser139上调和异染色质标记H3K9me3/H3K27me3丢失，证实LINE1激活驱动心肌衰老。

2. 内皮靶向EVs的构建与验证
   合成的SBP肽（IELLQAR）通过DSPE-PEG锚定EVs膜，电穿孔实现76.3%的LINE1-ASO装载率。SBP-EVs粒径（142.3±8.7 nm）符合标准囊泡特征，CD9/CD63阳性且靶向缺氧内皮细胞效率提高2.1倍。

3. 跨内皮递送与抗衰老效应
   在Transwell共培养模型中，SBP-EVs穿透缺氧内皮层的能力比未修饰EVs高3.3倍，成功将LINE1-ASO递送至下层心肌细胞，使β-半乳糖苷酶阳性衰老细胞减少67.9%。

4. 心脏靶向与功能改善
   活体成像显示SBP-EVs在MI心脏的蓄积量提高4.2倍。治疗组左室射血分数（EF）提升28.5%，纤维化面积减少42.7%，血清CK-MB/LDH水平显著下降。

5. cGAS-STING通路抑制机制
   SBP-LINE1-EVs下调LINE1表达后，抑制cGAS-STING-TBK1-IRF3级联反应，阻断IFN-β产生，同时恢复H3K9me3/H3K27me3异染色质修饰，降低SASP因子IL-6/MMP-3表达。

结论与意义
本研究首次揭示LINE1激活是MI后心脏衰老的关键驱动因素，并创新性提出"内皮靶向-EVs递送-表观重塑"三重干预策略。SBP-LINE1-EVs通过精准调控逆转录转座子活性，阻断cGAS-STING介导的衰老-炎症恶性循环，为心血管疾病提供了：

1. 新型核酸药物靶点（LINE1）
2. 高效器官靶向递送平台（SBP-EVs）
3. 抗衰老治疗新路径（抑制逆转录转座子-天然免疫轴）
   该策略兼具低免疫原性和高生物安全性，为临床转化奠定基础。未来需在灵长类模型中验证HERV-K同源机制，并探索与其他衰老靶点的协同效应。