空军军医大学金岩团队《Sci.Adv.》：工程化细胞外囊泡在调节炎症和促进组织再生方面取得新进展
近日，空军军医大学金岩、刘世宇团队和西安交通大学陈鑫团队合作在国际知名学术期刊Science Advances发表了题为“Chimeric apoptotic bodies functionalized with natural membrane and modular delivery system for inflammation modulation”的研究论文。该研究通过构建嵌合型工程化囊泡，靶向递送核酸和小分子药物重塑巨噬细胞功能并调节炎性微环境，促进炎性疾病的治疗和组织再生。该研究突破了当前细胞外囊泡作为标准化转运系统存在的多种瓶颈问题，推动了细胞外囊泡在疾病治疗中的转化应用。
细胞外囊泡（EVs）是细胞释放的一种可转运生物活性分子的微小囊泡，在发育、免疫、再生、疾病发生等过程中发挥重要作用。相较于基于传统纳米材料的药物递送系统，天然EVs具有生物相容性良好等优势，有望成为新一代药物递送载体。然而目前基于天然EVs构建工程化EVs仍面临如何维持功能特异性、增强靶向性等多个瓶颈问题，阻碍细胞外囊泡作为药物转运载体的进一步转化应用。
图1. 工程化凋亡小体的构建及作用机制。
空军军医大学金岩、刘世宇团队长期从事干细胞及细胞外囊泡的生物学功能研究，在前期工作的基础上，通过结合天然细胞外囊泡和人工纳米材料的优势，成功构建生物膜/合成材料嵌合的工程化囊泡，进一步增强天然囊泡的靶向性和治疗分子的负载能力，通过靶向调控固有免疫细胞功能实现组织再生和炎性疾病治疗。本研究的合作方西安交通大学化工学院陈鑫团队长期从事医用生物材料研究，本研究以介孔二氧化硅纳米粒子作为工程化囊泡的构建内核，通过不同的修饰手段完成核酸和小分子化合物的负载和胞内释放，降低了药物的脱靶效应和不良反应，实现了工程化囊泡的模块化构建。
研究发现，在小鼠皮肤缺损模型及肠炎模型中，利用工程化囊泡能够有效负载microRNA-21或姜黄素，经过靶向递送实现治疗分子在巨噬细胞内的精准释放，调控巨噬细胞表型转化，有效控制炎症水平。治疗组皮肤缺损愈合加快，新生皮肤结构完整；肠炎小鼠症状减轻，结肠组织炎性浸润水平降低，肠腺结构得到保护。因此，工程化细胞外囊泡针对巨噬细胞的功能调控在组织缺损修复和炎性疾病的治疗中产生了积极作用。
以上研究成果发表于国际学术期刊Science Advances（IF=13.11）。该研究工作由空军军医大学金岩教授、刘世宇副教授团队和西安交通大学陈鑫研究员团队合作完成。空军军医大学博士研究生窦庚、刘雪梅和西安交通大学博士研究生田然为本文共同第一作者，金岩教授、刘世宇副教授和陈鑫研究员为共同通讯作者。
论文信息
Geng Dou*, Ran Tian*, Xuemei Liu*, Pingyun Yuan, Qianwen Ye, Jin Liu, Siying Liu, Jun Zhou, Zhihong Deng, Xin Chen†, Shiyu Liu†, Yan Jin†. Chimeric Apoptotic Bodies Functionalized with Natural Membrane and Modular Delivery System for Inflammation Modulation. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.aba2987.
原文链接：
https://advances.sciencemag.org/content/6/30/eaba2987
团队介绍：
金岩教授，主任医师、教授、博士生导师。“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者、教育部“创新团队”牵头人；入选“2015中国科学年度新闻人物”和“2016全国优秀科技工作者”；中国生物医学工程学会组织工程与再生医学分会主任委员（2015-2019）；中华口腔医学会口腔生物医学专业委员会主任委员（2017-2020）。
刘世宇副教授，入选中国科协“青年人才托举工程”项目，研究成果在Cell Metabolism、Nature Biomedical Engineering、Science Advances、Autophagy、Cell Death Differ等杂志发表/接收。担任中国生物医学工程学会组织工程与再生医学分会常务委员、中华口腔医学会口腔生物医学专业委员会委员，教育部工程研究中心副主任。
陈鑫研究员，西安交通大学化工学院院长助理、高分子所所长，陕西省“百人计划”教授，博士生导师。主要从事环境响应性智能药物/基因靶向传递与控释材料、新型仿生组织工程材料、生物化学微纳传感器的研究，研究成果在Nature Biomedical Engineering、Science Advances、ACS Nano、Advanced Functional Materials等期刊发表。
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