一种将鳟鱼中提取的多脱氧核糖核酸封装到外泌体中的新方法及其在皮肤修复中的应用

《BMC Biotechnology》：A novel method to encapsulate polydeoxyribonucleotides extracted from trout into exosomes and applications in skin recovery

　　

摘要

多聚脱氧核糖核酸（PDRN）是一种从鲑鱼组织中提取的DNA聚合物，在再生性皮肤病学中得到广泛应用，但其局部应用受到稳定性差和递送效率低的限制。外泌体是一种纳米级囊泡，具有高细胞摄取率和低免疫原性，为核酸保护和靶向递送提供了一个有前景的平台。在本研究中，我们开发了一种基于电穿孔的方法，将片段化的PDRN负载到HaCaT细胞来源的外泌体中，以促进皮肤再生。首先提取PDRN，然后通过超声波将其片段化为小于200个碱基对（bp）的短片段，并使用优化的电穿孔参数将其包裹进外泌体中。通过纳米粒子追踪分析和透射电子显微镜确认了外泌体的完整性和大小分布。通过伤口愈合划痕实验以及对促炎基因（TNF-α、IL-6、IL-1β）和与再生相关的基因（COL1A1、MMP2）的RT-qPCR检测来评估其功能活性。结果表明，负载PDRN的外泌体在加速伤口闭合方面表现出显著效果，并且在剂量和时间依赖性上优于仅含外泌体或仅含PDRN的对照组。促炎细胞因子的mRNA水平显著降低，而在200 ng的剂量下COL1A1和MMP2的表达显著增加，表明细胞外基质重塑途径被激活。这些发现表明，通过电穿孔将PDRN包裹在外泌体中可以提高DNA的稳定性和再生效果，同时不会破坏囊泡的结构，从而凸显了其作为先进皮肤修复化妆品和治疗方法的潜力。因此，未来需要开展临床试验来开发基于外泌体包裹PDRN的化妆品或治疗方法。