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综述:利用线粒体移植靶向心血管健康中的血管炎症
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月28日 来源:JACC: Basic to Translational Science 8.4
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这篇综述深入探讨了线粒体移植(Mitochondrial Transplantation)作为靶向血管炎症的创新疗法,聚焦于线粒体功能障碍(Mitochondrial Dysfunction)与心血管疾病(CVD)的关联。文章系统回顾了线粒体移植在心脏、神经血管及外周血管疾病中的临床前研究进展,并分析了其通过恢复线粒体稳态(如减少活性氧ROS、改善能量代谢)缓解炎症的机制。作者强调该技术有望填补当前疗法无法直接修复线粒体的空白,同时指出临床转化面临的挑战,如供体来源、递送途径和存储技术。
血管壁由内皮细胞(ECs)、平滑肌细胞(VSMCs)和成纤维细胞等组成,线粒体作为能量工厂和活性氧(ROS)主要来源,其功能障碍会触发炎症级联反应。内皮细胞中,线粒体产生的过量ROS导致一氧化氮(NO)生物利用度下降,促进黏附分子(如VCAM-1、ICAM-1)表达,招募白细胞加剧炎症。平滑肌细胞的表型转换(从收缩型转为合成型)进一步驱动斑块形成和血管重塑。巨噬细胞中,线粒体三羧酸循环(TCA)紊乱导致琥珀酸积累,通过缺氧诱导因子(HIF)稳定化促进促炎细胞因子(如TNF-α、IL-6)释放,而M2型巨噬细胞则依赖氧化磷酸化(OXPHOS)维持抗炎功能。T细胞线粒体功能异常会促使Th1/Th17分化,分泌IFN-γ和IL-17加重血管损伤。
现有心血管药物(如他汀类、P2Y12拮抗剂)虽能间接调节炎症,但无法针对性修复线粒体。传统抗炎药如秋水仙碱可能损害线粒体功能,生物制剂(如IL-1β抑制剂Canakinumab)则因感染风险受限。抗氧化疗法因缺乏靶向性效果不佳,凸显了直接干预线粒体的必要性。
线粒体移植通过天然细胞间转移机制(如隧道纳米管、胞外囊泡EVs)递送健康线粒体。在心肌缺血模型中,经冠状动脉灌注的线粒体被内皮细胞摄取,改善血流和血管生成;神经血管研究中,脑源性线粒体EVs提升血脑屏障细胞的ATP产量,减少脑梗死面积。外周血管疾病如动脉粥样硬化,采用右旋糖酐-TPP修饰的线粒体靶向M1巨噬细胞,降低斑块内炎症因子。器官移植领域,线粒体灌注减轻冷缺血导致的内皮损伤,降低中性粒细胞浸润。
供体选择需权衡自体(低免疫原性)与异体(可用性),胎盘和血小板来源的线粒体展现出潜力。递送方式中,冠状动脉注射和聚合物包被能提升靶向效率,但需解决钙离子环境对线粒体活性的影响。机制上,移植可能通过触发线粒体自噬(如PINK1-PARKIN通路)或直接融合宿主网络发挥作用。尽管冷冻保存(-80°C含琥珀酸缓冲液)可维持功能,规模化生产仍需标准化。
需明确线粒体在受体细胞中的代谢命运,优化剂量和给药频率。结合工程化修饰(如甘露糖化靶向M2巨噬细胞)可能增强特异性。随着NCT02851758等临床试验验证安全性,线粒体移植或将成为攻克血管炎症的突破性疗法。
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