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天津大學仰大勇教授Biomaterials：核酸藥物仿生遞送策略修復心肌梗死損傷

仰大勇課題組 2020-07-31

近期，天津大學仰大勇教授課題組在生物材料領域國際權威期刊《Biomaterials》上發表核酸藥物仿生遞送策略修復心肌梗死損傷的最新成果。該研究開發了一種精準遞送microRNA的仿外泌體納米復合物，在小鼠心梗模型中顯示出優異的靶向遞送和治療效果，為核酸藥物的載體設計和開發提供了仿生新思路。天津大學化工學院姚池副教授和碩士生吳維建為共同第一作者。該研究得到國家自然科學基金等的資助支持。相關成果已申請中國發明專利。

近年來心血管病發病率呈明顯上升趨勢，且越來越趨于年輕化，主要病因是心肌梗死。心肌梗死是冠狀動脈急性、持續性缺血缺氧所引起的心肌壞死。發生心肌梗死之后，心肌細胞因缺氧大量凋亡。由于心肌細胞自我復制能力非常有限，無法產生新的心肌細胞。梗死區域由成纖維細胞填充，形成瘢痕組織，并逐漸發生心室重構，進一步形成慢性心力衰竭，導致預后不理想。

研究表明間充質干細胞衍生的外泌體對心肌梗死有治療作用，但提取外泌體的產量低、純化過程復雜，應用大大受限。基于仿生策略，本研究開發了一種干細胞膜偽裝的仿外泌體納米復合物，實現了基因藥物microRNA的精準遞送和microRNA介導的心肌修復。這種納米復合物通過間充質干細胞膜在裝載microRNA的介孔二氧化硅納米顆粒表面自組裝構建而成，能夠高效裝載和保護microRNA。該納米復合物可以逃避免疫系統的清除，靶向缺血損傷的心肌細胞，進而觸發釋放microRNA并與靶mRNA結合，抑制凋亡相關蛋白的翻譯，從而促進心肌細胞的增殖。在小鼠心肌梗死模型中，顯著保護了心肌形態并改善了心室功能，減少了心肌纖維化和心室重構的副作用。這種仿外泌體納米復合物具有良好的生物相容性，可實現核酸藥物高效靶向遞送，為心肌梗死的治療提供新途徑。