靶向沉默Engrailed-1(En1)重编程促纤维化成纤维细胞谱系实现无瘢痕愈合

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Molecular Therapy 12.1

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  皮肤瘢痕形成是临床难题,Engrailed-1(En1)阳性成纤维细胞(EPFs)是促纤维化的关键驱动者。研究人员开发了仿生成纤维细胞纳米载体(FibroMC),通过靶向递送En1特异性siRNA(siEn1),成功逆转EPFs的促纤维化表型。该策略显著抑制胶原I表达和肌成纤维细胞分化,单次给药即可恢复皮肤正常结构与功能,为无瘢痕愈合提供新疗法。

  

皮肤创伤愈合过程中,病理性瘢痕形成是困扰临床的普遍问题。这种纤维化过程主要由Engrailed-1(En1)谱系阳性成纤维细胞(EPFs)驱动,这些细胞过度分泌细胞外基质并分化为肌成纤维细胞,导致胶原结构紊乱和皮肤附属器缺失。尽管已知EPFs在瘢痕形成中起关键作用,但其促纤维化效应是否可逆仍不明确,这成为实现无瘢痕愈合的重要科学瓶颈。

为突破这一难题,研究人员开发了创新性的仿生纳米递送系统。通过将FDA批准的可电离脂质纳米颗粒与成纤维细胞膜功能化,构建出成纤维细胞模拟载体(FibroMC)。该载体整合了整合素β1(integrin β1)和N-钙黏蛋白(N-cadherin)等膜蛋白,能特异性靶向成纤维细胞。研究团队将En1特异性小干扰RNA(siEn1)装载至FibroMC中,旨在沉默En1表达并逆转EPFs的促纤维化特性。

关键技术包括:(1)仿生纳米载体构建技术,通过膜蛋白组学筛选成纤维细胞特异性靶向成分;(2)体内外siRNA递送效率评估体系;(3)皮肤生物力学特性检测平台;(4)三维胶原结构分析技术。

研究结果显示:

  1. FibroMC的靶向递送效率:体外实验证实FibroMC通过膜蛋白介导的内吞作用优先被成纤维细胞摄取,摄取效率较普通载体提高5.8倍。
  2. En1沉默效果:单次给药可使皮肤伤口处EPFs的En1 mRNA表达降低82%,蛋白水平抑制持续至少14天。
  3. 促纤维化表型逆转:FibroMC处理组的胶原I(Col1a1)表达减少67%,α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)阳性肌成纤维细胞数量下降91%。
  4. 组织再生效果:治疗组伤口出现毛囊和皮脂腺等皮肤附属器,胶原纤维呈现 basket-weave 正常排列模式,弹性模量恢复至未受伤皮肤的93%。

讨论部分强调,该研究首次证实通过表观遗传调控可逆转成纤维细胞的终末分化状态。FibroMC技术突破传统siRNA递送的细胞选择性难题,实现:(1)靶向特异性:利用天然膜蛋白避免非特异性分布;(2)长效性:单次给药即可覆盖关键愈合期;(3)安全性:采用全生物相容性材料。这项发表于《Molecular Therapy》的研究为病理性纤维化疾病提供了普适性治疗思路,不仅适用于皮肤瘢痕,对肝肺纤维化等疾病也有重要借鉴意义。

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