首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院的陶勇教授團隊聯(lián)合中國科學院過程工程所生物藥制備與遞送重點實驗室的魏煒研究員和馬光輝院士團隊,在知名期刊《Cell Reports Medicine》上發(fā)表了最新研究成果。他們設計并開發(fā)了一種名為CataKNexo的重編程神經(jīng)干細胞外泌體,旨在通過其強大的抗氧化和神經(jīng)保護功能,有效緩解視網(wǎng)膜缺血-再灌注損傷的癥狀。
先前的研究已證明干細胞療法在治療如中風和心肌梗死等缺血-再灌注相關疾病中的潛力,但其在眼部疾病的直接應用面臨挑戰(zhàn),包括細胞存活率低、表型變化以及異常增生等問題。外泌體作為一種穩(wěn)定的囊泡結構,含有miRNA、蛋白質(zhì)等多種活性成分,成為一種有前景的干細胞替代療法。特別是神經(jīng)干細胞(NSC)衍生的外泌體Nexo,因其能夠針對視網(wǎng)膜進行積聚,并減少神經(jīng)元損傷而備受關注。
為了克服Nexo應用于臨床前的關鍵障礙,研究團隊首先確定了超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)這三種主要抗氧化酶的有效性,并選擇了CAT作為提高Nexo抗氧化能力的主要酶類。此外,考慮到視網(wǎng)膜不同層次對損傷的敏感度差異,精確地將藥物遞送到受損最嚴重的部位至關重要。
基于這些發(fā)現(xiàn),研究人員創(chuàng)建了CataKNexo,它不僅攜帶CAT以清除活性氧(ROS),還通過表面修飾K10實現(xiàn)了更深層次的組織滲透。實驗結果顯示,CataKNexo能夠在小鼠和巴馬小型豬模型中顯著減輕視網(wǎng)膜缺血-再灌注損傷,防止細胞死亡,改善視覺功能,展示出良好的抗氧化、神經(jīng)保護效果及安全性,為其進一步的臨床轉(zhuǎn)化奠定了基礎。