心肌梗死后靶向递送siRNA的细胞外基质-脂质纳米粒复合物促进心脏修复

为解决心肌梗死后RNA疗法心脏靶向性差、递送效率低的问题，上海交通大学医学院附属瑞金医院团队开发了可注射的细胞外基质-脂质纳米粒(ECM-LNP)复合物。该研究通过共价偶联技术将EGFR siRNA特异性递送至心脏，证实其通过下调EGFR-AKT通路促进巨噬细胞M2极化，显著减轻心脏纤维化并改善心功能。这项发表于《Materials Today Bio》的工作为心血管疾病提供了新型靶向治疗平台。

　　

心血管疾病是全球首要死因，心肌梗死(MI)后不可逆的心肌细胞死亡导致纤维化瘢痕形成，最终可能进展为心力衰竭。目前临床缺乏有效阻止心脏纤维化的治疗手段，而RNA疗法虽具潜力却面临两大瓶颈：一是传统脂质纳米粒(LNP)易在非心脏组织蓄积，二是注射后RNA药物因扩散导致治疗窗口期短暂。更关键的是，表皮生长因子受体(EGFR)在心肌损伤中的调控机制尚不明确，其作为治疗靶点的潜力亟待探索。

上海交通大学医学院附属瑞金医院心血管外科团队创新性地构建了可注射的细胞外基质-脂质纳米粒(ECM-LNP)复合物。该平台通过EDC/NHS化学偶联将含棕榈酸的LNP共价固定在ECM支架上，形成温度敏感型凝胶。研究人员采用动态光散射(DLS)和冷冻电镜(cryo-TEM)表征纳米粒特性，通过流式细胞术分析细胞摄取，并建立小鼠心肌梗死模型评估治疗效果。

羧基功能化LNP的设计优化

研究团队设计6种含DOTAP阳离子脂质的配方，发现5%棕榈酸配方(Formula 2)具有最佳稳定性，粒径约150-210nm，mRNA包封率达75%。体外实验显示该配方在心肌细胞和成纤维细胞中均实现高效GFP mRNA递送，且细胞毒性较低。

ECM-LNP复合物的缓释特性

冷冻扫描电镜(cryo-SEM)显示LNP均匀分布在ECM网状结构中。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实酰胺键成功形成。流变学测试表明复合物在37°C下110秒完成凝胶化，其储能模量低于单纯ECM水凝胶。通过调节EDC/NHS交联剂浓度，可实现LNP在14天内的可控释放。

心脏靶向递送效率提升

活体成像显示ECM-luc mRNA@LNP组在注射后第1天心脏荧光信号强度显著高于游离LNP组，且第3天仍保持活性，而游离LNP组信号已转移至肺部。流式分析证实注射后24小时，约30%的CD45⁺白细胞摄取GFP mRNA，显著高于其他心脏细胞类型。

EGFR调控巨噬细胞极化的新机制

转录组分析发现ECM-秋水仙素联合治疗显著下调EGFR通路。Western blot证实该处理降低磷酸化EGFR(p-EGFR)水平。体外实验显示EGFR siRNA处理使骨髓来源巨噬细胞(BMDM)的M2型比例提升至45%，显著高于对照组。心肌梗死小鼠模型中，ECM-siEGFR@LNP治疗使心脏CD206⁺ M2型巨噬细胞比例增加2倍，同时减少iNOS⁺ M1型细胞。

显著的心脏保护效应

超声心动图显示ECM-siEGFR@LNP组在MI后4周射血分数(EF)较对照组提高35%。Masson染色显示治疗组纤维化面积减少60%，α-SMA⁺肌成纤维细胞密度降低50%。免疫荧光证实梗死边缘区血管密度增加3倍。RNA测序揭示治疗组PI3K-Akt通路基因显著富集，Western blot验证pAKT在巨噬细胞中的表达降低。

这项研究开创性地将ECM水凝胶的机械支撑功能与LNP的核酸递送能力相结合，解决了心脏靶向递送的关键技术难题。更重要的是，首次阐明EGFR通过AKT信号通路调控巨噬细胞极化影响心脏修复的分子机制，为心肌梗死的免疫调节治疗提供了新靶点。该平台技术可扩展应用于其他RNA药物递送，如mRNA疫苗或CRISPR基因编辑系统，具有广阔的临床转化前景。