急性心肌梗死(MI)是全球范围内导致死亡和残疾的主要因素。对于心肌梗死患者,减少急性心肌缺血损伤和控制心肌梗死面积的首要治疗手段是通过溶栓疗法或经皮冠状动脉介入治疗来实现快速有效的心肌再灌注。然而,再灌注过程中可能会引起心肌细胞死亡,这种现象称为心肌再灌注损伤,目前尚无有效的治疗对策。警报蛋白S100A9被认为是心肌梗死治疗的一个潜在靶点。在心肌缺血后的短期炎症阶段,阻断S100A9可以减轻全身和心脏的炎症反应,并在长期内改善心功能。因此,有效降低缺血心肌组织中S100A9的水平,对于修复受损的心肌至关重要。
RNA干扰(RNAi)因其独特的基因沉默能力在多种治疗策略中显示出广阔前景。然而,将RNAi应用于临床时面临显著障碍,主要是小干扰RNA(siRNA)的生物利用度受到限制。这些挑战包括siRNA易遭酶水解、半衰期短、脱靶效应、细胞吸收不理想以及潜在的免疫原性。本研究开发了一种新型的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)。该系统利用慢病毒转染技术使巨噬细胞膜高表达HA(血凝素)和RAGE(晚期糖基化终产物受体),实现对炎症环境中受损心肌的精确靶向,同时避免了溶酶体消化造成的损害。
在体内实验中,通过建立心肌缺血再灌注损伤(MIRI)小鼠模型,验证了MMM/RNANPs能够有效迁移至心肌损伤部位。静脉注射该纳米颗粒后,血清及心肌组织中的S100A9水平显著降低,心肌梗死面积减少,心功能改善。这一研究为MMM/RNANPs作为siRNA转运的有效载体提供了新的视角,也展现了其在MIRI治疗中的潜在应用前景。
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《Engineering Macrophage Membrane-Coated S100A9-siRNA for Ameliorating Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury》的文章,第一作者为硕士生鹿鹤。本研究提出一种新型纳米载体系统,通过工程化巨噬细胞膜与阳离子聚合物的复合,以运输siRNA。这种纳米载体能够有效靶向受损心肌并实现内体逃逸,增强siRNA的转运效率,为MIRI提供一种新型治疗方式。
在该研究中,研究者构建了高表达HA和RAGE的巨噬细胞,并使用一系列技术手段对巨噬细胞膜进行表征。结果表明,MM/RNANPs在体外实验中展示了良好的内体逃逸性能和S100A9的靶向结合能力。进一步的体外和体内实验结果表明,MMM/RNANPs能有效降低心脏中的S100A9水平,改善心肌功能,并显著降低小鼠的死亡率。通过静脉注射MMM/RNANPs,不仅心肌损伤得到有效修复,心脏的结构和功能也得以改善。
值得注意的是,MMM/RNANPs在治疗过程中的生物安全性评估显示,其对主要器官无明显的不良影响,支持其作为安全有效的治疗手段。在此基础上,强烈推荐使用尊龙凯时人生就博的慢病毒和其他相关技术,进一步推动心肌疾病的治疗创新。该研究为急性心肌梗死的治疗提供了新的思路,有望为临床带来实质性的突破。