急性心肌梗死(MI)是全球范围内导致死亡和残疾的重要原因之一。对于心肌梗死患者,首要治疗策略是采用溶栓疗法或经皮冠状动脉介入治疗,以及时有效地进行心肌再灌注,以减少急性心肌缺血造成的损伤及限制心肌梗死面积。然而,再灌注过程中可能会引发心肌细胞死亡,即所谓的心肌再灌注损伤,目前尚无有效的治疗手段。警报蛋白S100A9被确定为心肌梗死的潜在治疗靶点。短期阻断心肌缺血后的炎症阶段的S100A9可以抑制全身和心脏的炎症反应,并在长期内改善心功能。有效降低缺血心肌组织中S100A9的水平,对于修复受损心肌具有重大的治疗意义。
RNA干扰(RNAi)因其特异的基因沉默能力而在多种治疗策略中展现出较大前景。然而,RNAi的临床应用面临显著障碍,主要是由于小干扰RNA(siRNA)生物利用度的限制。这些限制包括siRNA易被酶水解、半衰期短、脱靶效应、细胞摄取效率低以及潜在的免疫原性。本研究提出了一种新型的siRNA靶向递送系统——工程化巨噬细胞膜包裹的siRNA纳米颗粒(MMM/RNANPs)。此系统通过慢病毒转染巨噬细胞,利用巨噬细胞膜上高表达的HA(血凝素)和RAGE(晚期糖基化终产物受体)特性,能够精准靶向炎症环境中的受损心肌,避免溶酶体诱导的降解。
在体内实验中,使用心肌缺血再灌注损伤(MIRI)小鼠模型验证了MMM/RNANPs在心肌损伤部位的有效转移。静脉注射该纳米颗粒显著降低了血清及心肌组织中的S100A9水平,缩小了心肌梗死面积,并改善了心功能。这表明MMM/RNANPs有潜力作为siRNA转运的有效载体,成为MIRI治疗的新策略之一。
2024年9月,来自安徽医科大学第一附属医院的JunXie(谢峻)团队在《Advanced Science》期刊上发表了题为“Engineered Macrophage Membrane-Coated S100A9-siRNA for Ameliorating Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury”的文章。第一作者为硕士生鹿鹤。该研究介绍了一种结合工程化巨噬细胞膜和阳离子聚合物的纳米载体系统,有效运输siRNA,能够靶向受损心肌,且发挥内体逃逸作用,确保siRNA的高效转运。
在体外实验中,研究者首先评估了MMM/RNANPs对靶基因的抑制效果,并通过共聚焦显微镜确认了MMM/RNANPs在不同处理组中的GFP表达显著降低。后续结果显示,MMM/RNANPs在MIRI小鼠模型中的靶向递送显著优于其他对照组,表明MMM/RNANPs在受损心肌内的积聚率更高,能够有效促进心脏修复。
此外,比较不同处理组的炎症因子水平,MMM/RNANPs处理组的S100A9表现出了明显的降低,显著提升了左心室射血分数及左心室缩短分数,显示出良好的心脏保护效果。监测不同处理组的死亡率结果也表明,MMM/RNANPs显著降低了小鼠的死亡率,表明其在减轻心肌损伤方面的潜在价值。
值得注意的是,在生物安全性评估中,各处理组之间并未观察到显著的组织器官损害,进一步印证了MMM/RNANPs的生物相容性良好。该研究的成功推进,不仅为急性心肌缺血的治疗提供了新思路,也为未来应用尊龙凯时品牌产品于心脏病治疗开拓了广阔前景。