天津大学仰大勇教授Biomaterials:核酸药物仿生递送策略修复心肌梗死损伤
仰大勇课题组 2020-07-31
近期,天津大学仰大勇教授课题组在生物材料领域国际权威期刊《Biomaterials》上发表核酸药物仿生递送策略修复心肌梗死损伤的最新成果。该研究开发了一种精准递送microRNA的仿外泌体纳米复合物,在小鼠心梗模型中显示出优异的靶向递送和治疗效果,为核酸药物的载体设计和开发提供了仿生新思路。天津大学化工学院姚池副教授和硕士生吴维建为共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金等的资助支持。相关成果已申请中国发明专利。


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近年来心血管病发病率呈明显上升趋势,且越来越趋于年轻化,主要病因是心肌梗死。心肌梗死是冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的心肌坏死。发生心肌梗死之后,心肌细胞因缺氧大量凋亡。由于心肌细胞自我复制能力非常有限,无法产生新的心肌细胞。梗死区域由成纤维细胞填充,形成瘢痕组织,并逐渐发生心室重构,进一步形成慢性心力衰竭,导致预后不理想。

研究表明间充质干细胞衍生的外泌体对心肌梗死有治疗作用,但提取外泌体的产量低、纯化过程复杂,应用大大受限。基于仿生策略,本研究开发了一种干细胞膜伪装的仿外泌体纳米复合物,实现了基因药物microRNA的精准递送和microRNA介导的心肌修复。这种纳米复合物通过间充质干细胞膜在装载microRNA的介孔二氧化硅纳米颗粒表面自组装构建而成,能够高效装载和保护microRNA。该纳米复合物可以逃避免疫系统的清除,靶向缺血损伤的心肌细胞,进而触发释放microRNA并与靶mRNA结合,抑制凋亡相关蛋白的翻译,从而促进心肌细胞的增殖。在小鼠心肌梗死模型中,显著保护了心肌形态并改善了心室功能,减少了心肌纤维化和心室重构的副作用。这种仿外泌体纳米复合物具有良好的生物相容性,可实现核酸药物高效靶向递送,为心肌梗死的治疗提供新途径。


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图1. 核酸药物仿生复合物载体的合成策略和心肌梗死修复的原理图


原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961220305020

 

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仰大勇 博士,天津大学化工学院教授。课题组研究以生物大分子DNA为主线,包括生物功能高分子、疾病诊断治疗和合成生物学。

课题组主页:http://yanglab-dna.com/

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