运动模拟靶向脂肪细胞的聚脂质树状RNAi纳米囊泡通过基因沉默机制治疗高脂饮食小鼠肥胖症

【字体: 时间:2025年07月23日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本研究针对肥胖症治疗中现有药物无法靶向分子病理机制的问题,开发了整合素靶向的cRGD-iLiD-miR-NVs纳米递送系统。通过离子化脂质与树状聚合物协同介导内体逃逸,实现miR-130b的胞质递送,显著降低小鼠体重、改善脂质代谢,并上调脂肪分解相关基因表达。该研究为肥胖的基因治疗提供了新型非病毒递送策略。

  

肥胖已成为全球性健康危机,世界卫生组织数据显示全球肥胖率在过去50年呈爆发式增长。传统减肥药物主要通过抑制食欲发挥作用,犹如"治标不治本"的临时解决方案,无法从根本上干预脂肪细胞分化和脂质代谢的分子机制。更棘手的是,RNAi疗法面临两大技术瓶颈:核酸酶(RNase)导致的快速降解,以及内体-溶酶体系统的"囚笼效应"——超过80%的递送RNA会被困在这个细胞内的"垃圾处理厂"。

针对这些挑战,印度理工学院的研究团队创新性地设计了一种"智能纳米快递"系统。他们开发的整合素靶向聚脂质树状RNAi纳米囊泡(cRGD-iLiD-miR-NVs),就像配备GPS导航和破墙工具的微型特工:cRGD肽作为"导航头"精准定位脂肪组织;离子化脂质和树状聚合物组成"破墙装备",通过质子海绵效应帮助miRNA逃离内体陷阱;而阴离子脂质外壳则提供"隐形斗篷",避免被免疫系统识别。相关成果发表在《International Journal of Biological Macromolecules》。

研究采用三项核心技术:1)通过微流控技术制备粒径均一的纳米囊泡;2)使用荧光共振能量转移(FRET)验证内体逃逸效率;3)建立高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型评估疗效。实验涉及miRNA测序、Western blotting和共聚焦显微镜等多种检测手段。

【材料与方法】团队合成了含cRGD的靶向脂质,采用薄膜水化法制备载有miR-130b的纳米囊泡。DLS检测显示粒径为120±15nm,zeta电位-25mV,包封率达85%。

【结果与讨论】体外实验显示,纳米囊泡可将脂肪细胞PPARγ表达降低62%,同时使脂肪分解关键酶ATGL上调3.2倍。在动物实验中,治疗组小鼠体重下降28%,附睾脂肪垫重量减少45%,跑步机耐力提升210%。机制研究发现,该治疗模拟运动效果:抑制11β-HSD11(脂肪生成酶)的同时激活HSL(激素敏感性脂肪酶)。

【结论】该研究开创性地将整合素靶向策略应用于肥胖治疗,证实阴离子纳米系统可安全高效递送miRNA。纳米囊泡通过"一石三鸟"机制发挥作用:抑制PPARγ通路阻断脂肪新生、激活ATGL/HSL促进脂肪分解、调节瘦素信号增加能耗。这种"运动模拟疗法"为代谢性疾病提供了全新的治疗范式,其模块化设计思路也可拓展至其他RNA药物的递送。

特别值得注意的是,相比传统阳离子载体,该阴离子系统使血清ALT/AST水平降低87%,显著改善安全性。专利申报数据显示,单次给药疗效可持续2周,这种"长效性"对慢性病管理尤为重要。正如研究者所言,这项技术"为开发分子级减肥方案点燃了新曙光"。

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