SmartMat :操纵内源性外泌体生物分布用于心肌梗塞治疗

文章信息

文章简介

外泌体能够介导生命体信息交换和细胞间长距离相互作用。由于外泌体的功能高度依赖全身生物分布,所以可通过准确操纵其生物分布用于治疗目的。然而,目前调节外泌体生物分布的机制尚不明确,这导致难以通过调节分子信号来操纵其生物分布。近期第四军医大学的金岩教授和西安交通大学陈鑫教授等人发表在Nature Biomedical Engineering上的工作“Treatment of infarcted hearttissue via the capture and local delivery of circulating exosomes throughantibody-conjugated magnetic nanoparticles”表明,可以使用纳米颗粒操纵外泌体的生物分布以治疗心肌梗塞。山东大学蒋妍彦教授和新南威尔士大学Martina Stenzel教授在SmartMat上发表题为”Manipulating endogenous exosome biodistribution for therapy”的亮点文章对该工作进行评述。该亮点文章首先介绍了名为“囊泡穿梭(VS)”的纳米颗粒的组成以及各组分的功能。纳米颗粒的工作机制可以简要概括为:纳米颗粒上的抗CD63特异性捕获循环外泌体,磁性-抗MLC双重靶向作用将纳米颗粒/外泌体复合体积聚到受损心肌细胞区域,纳米颗粒在受损心肌细胞的酸性pH下释放外泌体达到治疗目的。继而介绍了该纳米颗粒的作用效果,包括外泌体捕获能力、体内清除行为、磁性-抗体双重靶向能力、梗塞区域外泌体释放能力、治疗效果等。最后,指出了该工作的潜在用途以及面向临床的前进方向。该工作的治疗概念可以扩展到其它疾病并且可以用来研究其它类型细胞外囊泡的生物分布和生物学作用,如能解决复杂的病理微环境对治疗的影响,则该纳米材料有望实现临床应用。

图文导读

图1.囊泡穿梭 (VS) 治疗法的示意图。(i) VS的抗CD63抗体捕获外泌体。(ii) VS对受损心肌细胞的磁性-抗体双重靶向。(iii) pH <6.8的梗塞环境触发外泌体释放。

作者简介图片

蒋妍彦,山东大学材料科学与工程学院教授。2016年于新南威尔士大学化学工程学院获得博士学位。主要围绕疾病精准诊疗这一科学问题,在低维功能材料的智能化设计与制备及其在生物医药等交叉学科领域的应用方面展开一系列研究工作。在Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano、Biomaterials、Nano-Micro Letters 等杂志共发表论文80余篇,合作撰写著作3部,国内外申请发明专利并获受理10余项,多次受邀在国内外学术会议发表学术报告。主持各类研究课题10余项。现任Mater. Horiz.杂志Community board成员、物理化学学报青年编委、SmartMat青年编委、Front. Chem.杂志客座编辑等学术兼职。此外,还荣获山东省自然科学奖二等奖,日本学术振兴会JSPS基金,澳大利亚皇家化学研究院聚合物分部O’Donnell青年科学家奖等奖项。图片

Martina Stenzel,澳大利亚新南威尔士大学教授,澳大利亚科学院院士,澳大利亚国家化学委员会主席。在拜罗伊特大学学习化学,后于1999年于斯图加特大学获得博士学位。于2000年开始在新南威尔士大学担任博士后研究员,现为该校教授。研究兴趣聚焦于具有复杂结构的功能聚合物的合成,例如用于生物医学应用的糖基聚合物和其它聚合物,尤其是具有内置金属配合物的用于递送金属基抗癌药物的聚合物。担任Materials Horizons的科学编辑和Beilstein Journal of Nanotechnology的副主编。