基于DOPE-LNP递送的VEGF-A165 mRNA局部疗法促进血管新生与创面修复

《Cell Investigation》：Topical VEGF-A mRNA therapy promotes angiogenesis and accelerates wound healing

本研究针对慢性伤口治疗中重组VEGF蛋白半衰期短、成本高的问题，开发了含DOPE的离子化脂质纳米颗粒(LNP)递送系统，成功实现VEGF-A165 mRNA的局部给药。实验证明该制剂能抵抗伤口RNase降解，显著促进内皮细胞增殖、血管形成，并加速小鼠全层皮肤缺损模型的伤口愈合，为再生医学提供了非侵入性mRNA治疗新策略。

　　

皮肤作为人体最大的器官，其完整性破坏会导致感染风险增加和代谢紊乱。尽管血管内皮生长因子(VEGF-A)被证实是促进伤口愈合的关键因子，但重组蛋白疗法存在半衰期短（仅数分钟）、生产成本高以及可能引起血管渗漏等局限。传统基因治疗又面临转染效率低和安全性问题，这使得慢性伤口治疗成为临床难题。

为解决这一困境，Tinghong Zhang、Shu Meng等研究者创新性地将mRNA技术与纳米递送系统结合。mRNA疗法具有天然翻译后修饰、可规模化生产等优势，但面临RNase降解和递送效率低的挑战。研究团队通过优化脂质纳米颗粒(LNP)配方，开发出含1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)的新型载体，用于递送经过N1-甲基假尿苷和5-甲基胞苷修饰的VEGF-A₁₆₅ mRNA。这项突破性成果发表在《Cell Investigation》期刊。

研究采用微流控混合技术制备粒径约130nm的LNP@VEGF，通过透射电镜和动态光散射表征其物理特性；利用RNase保护实验和琼脂糖凝胶电泳验证mRNA稳定性；通过RT-qPCR和ELISA检测HUVEC细胞中VEGF表达；采用Matrigel血管形成实验和CCK-8增殖实验评估功能活性；建立BALB/c小鼠全层皮肤缺损模型，通过激光散斑成像、组织学分析和基因表达检测评估治疗效果。

DOPE-LNPs高效封装保护mRNA

研究团队设计的LNP包含DLin-MC3-DMA、胆固醇、DOPE和DMG-PEG 2000（35:46.5:16:2.5），电镜显示其呈均匀球形。RiboGreen检测显示mRNA封装效率>80%，且能完全抵抗RNase A降解。这种中性电荷的纳米颗粒具有理想的体内递送特性。

LNP@VEGF促进体外VEGF表达与血管生成

在HUVEC细胞中，2μg剂量使VEGF-A mRNA表达提升900,000倍，蛋白分泌增加100倍。条件培养基显著促进内皮细胞形成管状结构（管长增加3倍）和增殖（提高2.5倍），效果与商品化转染试剂Lipofectamine MessengerMAX相当。

加速小鼠伤口愈合

局部应用LNP@VEGF使伤口愈合速度在第7天显著提高。激光散斑显示治疗组血流灌注增强，CD31 mRNA表达上调证实血管新生激活。组织学显示更厚的肉芽组织和完整上皮再生，且未观察到重组蛋白常见的水肿副作用。

这项研究首次证实局部mRNA疗法可克服伤口高RNase环境实现治疗效应。DOPE的加入通过"质子海绵效应"促进内体逃逸，而修饰碱基降低免疫原性。相比传统方法，该技术具有非整合性、可控表达和成本优势，为糖尿病足溃疡等慢性伤口治疗开辟新途径。研究还揭示LNP组分优化对长链mRNA递送的关键作用，为其他再生医学应用提供技术参考。未来需进一步验证大规模生产可行性和长期安全性，但已展现出转化医学的重要潜力。