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  近日，空軍軍醫(yī)大學(xué)金巖、劉世宇團(tuán)隊(duì)和西安交通大學(xué)陳鑫團(tuán)隊(duì)合作在國際知名學(xué)術(shù)期刊Nature Biomedical Engineering發(fā)表了題為“Treatment of infarcted heart tissue via the capture and local delivery of circulating exosomes through antibody-conjugated magnetic nanoparticles”的研究論文（圖1）。該研究通過構(gòu)建雙抗體修飾的pH響應(yīng)性磁性納米顆粒，體內(nèi)操縱外泌體生物學(xué)分布并靶向至心肌梗死區(qū)域，利用內(nèi)源性外泌體的治療作用促進(jìn)心梗后血管化并提升心功能。該研究首次提出按需操縱內(nèi)源性外泌體生物學(xué)分布的策略，建立了基于細(xì)胞外囊泡的疾病治療新方法。

圖1 文章首頁信息

  近年大量研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞外囊泡（外泌體、凋亡小體等）在機(jī)體穩(wěn)態(tài)維持和疾病發(fā)生中發(fā)揮重要作用，其生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)揮依賴于其在體內(nèi)的數(shù)量和分布，因此，調(diào)控細(xì)胞外囊泡的體內(nèi)分布有望成為疾病治療的新方法。然而，細(xì)胞外囊泡運(yùn)動(dòng)和分布的體內(nèi)調(diào)節(jié)機(jī)制尚不明確，因此按需操控內(nèi)源性囊泡的生物學(xué)分布用于疾病治療的方法尚未建立。

  空軍軍醫(yī)大學(xué)金巖、劉世宇團(tuán)隊(duì)長期從事干細(xì)胞及細(xì)胞外囊泡的生物學(xué)功能研究，在前期工作的基礎(chǔ)上，通過結(jié)合外泌體的生物學(xué)功能和納米材料高度可塑性的優(yōu)勢，成功構(gòu)建體內(nèi)“囊泡運(yùn)載器”（Vesicle Shuttle），將心梗后體內(nèi)具有促血管化作用的外泌體捕獲并靶向收集至梗死區(qū)，促進(jìn)心功能恢復(fù)。西安交通大學(xué)化工學(xué)院陳鑫團(tuán)隊(duì)長期從事生物醫(yī)用材料的研究，本研究以pH響應(yīng)性磁性納米顆粒為構(gòu)建內(nèi)核，通過兩種功能抗體的修飾，實(shí)現(xiàn)了“囊泡運(yùn)載器”捕獲內(nèi)源性外泌體并將其靶向運(yùn)送至梗死區(qū)，并在特定酸性微環(huán)境中釋放外泌體，實(shí)現(xiàn)外泌體在局部區(qū)域的富集（圖2）。

圖2. 體內(nèi)捕獲外泌體、靶向至心梗區(qū)域及響應(yīng)性釋放示意圖

  研究發(fā)現(xiàn)，在嚙齒類動(dòng)物心肌梗死模型中，利用雙靶向功能的磁性納米顆粒能夠?qū)?nèi)源性外泌體捕獲并釋放到梗死區(qū)域，有效促進(jìn)心功能恢復(fù)并促進(jìn)血管化。本研究以操縱內(nèi)源外泌體生物學(xué)分布治療心肌梗死為模型展開，建立了基于細(xì)胞外囊泡分布調(diào)控的疾病治療新方法，也為調(diào)控其他與疾病相關(guān)的細(xì)胞外囊泡的生物學(xué)分布提供了新思路。

  以上研究成果發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊Nature Biomedical Engineering（2020，IF=18.95）。該研究工作由空軍軍醫(yī)大學(xué)金巖教授、劉世宇副教授團(tuán)隊(duì)和西安交通大學(xué)陳鑫研究員團(tuán)隊(duì)合作完成�？哲娷娽t(yī)大學(xué)劉世宇副教授、西安交通大學(xué)陳鑫研究員、空軍軍醫(yī)大學(xué)組織工程中心鮑麗麗和西安交通大學(xué)博士研究生劉濤為本文共同第一作者，金巖教授和陳鑫研究員為共同通訊作者。

  論文信息：Shiyu Liu*, Xin Chen*#, Lili Bao*, Tao Liu*, Pingyun Yuan, Xiaoshan Yang, Xinyu Qiu, J. Justin Gooding, Yongkang Bai, Jiajia Xiao, Fengxing Pu, Yan Jin#. Treatment of infarcted heart tissue via the capture and local delivery of circulating exosomes through antibody-conjugated magnetic nanoparticles. Nature Biomedical Engineering. DIO: https://doi.org/10.1038/s41551-020-00637-1.

  原文鏈接 https://www.nature.com/articles/s41551-020-00637-1