通过工程化纳米囊泡阻止VCAM1阳性细胞衰老来缓解糖尿病性心肌病

《Journal of Nanobiotechnology》：Alleviation of diabetic cardiomyopathy via preventing VCAM1-positive cells from senescence by engineered nanovesicles

　　

摘要

糖尿病性心肌病（DCM）是由于血管内皮损伤和细胞衰老导致的进行性心脏功能障碍。然而，精确靶向处于前衰老阶段的细胞仍然是一个主要的治疗挑战。通过对比糖尿病小鼠心脏的单细胞RNA测序，我们发现VCAM1阳性（VCAM1⁺）细胞是一类独特的前衰老内皮细胞群。scRNA测序和随后的免疫荧光分析均证实了该VCAM1⁺细胞群中cGAS-STING信号通路的同步上调，这使其成为早期干预的关键治疗靶点。为了将这些细胞作为特异性靶点，我们开发了一种基于工程化HEK293T细胞衍生的纳米载体的仿生递送平台。通过脂质组学分析，我们重新编程了纳米载体的膜组成，使其模仿内皮细胞的膜特性，从而制备出具有增强膜融合能力的纳米载体（F-NVs）。这些纳米载体装载了H151（一种通过抑制STING磷酸化起作用的强效STING通路抑制剂）后，能够有效靶向VCAM1⁺前衰老细胞，显著抑制其向衰老状态的转化，并大幅降低糖尿病心脏中的整体衰老负担。因此，这种靶向策略减轻了心脏微血管损伤，显著改善了糖尿病小鼠的心脏功能。本研究将VCAM1确定为一种新的前衰老标志物，并证明了膜脂质工程是实现靶向纳米载体递送的有效方法，为DCM的治疗提供了精确的靶向治疗范式。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

糖尿病性心肌病（DCM）是由于血管内皮损伤和细胞衰老导致的进行性心脏功能障碍。然而，精确靶向处于前衰老阶段的细胞仍然是一个主要的治疗挑战。通过对比糖尿病小鼠心脏的单细胞RNA测序，我们发现VCAM1阳性（VCAM1⁺）细胞是一类独特的前衰老内皮细胞群。scRNA测序和随后的免疫荧光分析均证实了该VCAM1⁺细胞群中cGAS-STING信号通路的同步上调，这使其成为早期干预的关键治疗靶点。为了将这些细胞作为特异性靶点，我们开发了一种基于工程化HEK293T细胞衍生的纳米载体的仿生递送平台。通过脂质组学分析，我们重新编程了纳米载体的膜组成，使其模仿内皮细胞的膜特性，从而制备出具有增强膜融合能力的纳米载体（F-NVs）。这些纳米载体装载了H151（一种通过抑制STING磷酸化起作用的强效STING通路抑制剂）后，能够有效靶向VCAM1⁺前衰老细胞，显著抑制其向衰老状态的转化，并大幅降低糖尿病心脏中的整体衰老负担。因此，这种靶向策略减轻了心脏微血管损伤，显著改善了糖尿病小鼠的心脏功能。本研究将VCAM1确定为一种新的前衰老标志物，并证明了膜脂质工程是实现靶向纳米载体递送的有效方法，为DCM的治疗提供了精确的靶向治疗范式。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。