【CMT&CHTV 文獻精粹】
導語：本文深入探討了一種前沿的生物醫學策略，利用工程化外泌體作為載體，實現miRNA的高效心肌細胞靶向遞送，不僅在體外和體內實驗中驗證了其促進心肌細胞增殖、抗炎和抗凋亡的顯著效果，而且為心肌梗死後的心功能恢複提供了新的治療視角。
心血管疾病一直是全球範圍內導致死亡的主要原因之一，其中心肌梗死(MI)後的心功能恢複問題尤為棘手。近年來，隨著再生醫學的興起，基於微小RNA(miRNA)的治療策略在心肌修複領域展現出巨大潛力。
2024年2月，Journal of Translational Medicine發表了一篇題為“Engineered bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded with miR302 through the cardiomyocyte specific peptide can reduce myocardial ischemia and reperfusion (I/R) injury”的文章，為心肌梗死後的修複提供了新的治療思路。該研究不僅在理論上具有創新性，而且在臨床應用上具有重要的轉化價值。
研究方法
本研究是一項實驗性研究，旨在探索工程化骨髓間充質幹細胞(BMSCs)衍生的外泌體裝載miR302，通過特異性肽段(CMP)靶向心肌細胞，以減少心肌缺血再灌注(I/R)損傷。研究中將C57BL/6小鼠隨機分為六組，包括對照組、模型組以及接受不同幹預的實驗組，每組包含30隻8～10周齡的雄性小鼠。通過尾靜脈注射的方式，將工程化外泌體以0.25μg/100μL PBS/隻的劑量，每2天一次，連續4周對小鼠進行治療。
研究結果
外泌體的高效內化與miR302的穩定表達
本研究中，工程化外泌體DSPE-PEG-CMP-EXO在與H9C2心肌細胞共培養後，顯示出比未修飾外泌體更高的內化效率(見圖1)。這為後續miR302的穩定表達和功能發揮奠定了基礎。通過電穿孔技術將miR302模擬物加載至工程化外泌體中，實現了miR302在體外模型中的穩定表達長達24小時，顯著長於未裝載外泌體的12小時。此外，RiboGreen檢測結果顯示，miR302在48小時內的累積釋放率達到90%，表明工程化外泌體具有出色的miRNA保護和持續釋放能力。
miR302對心肌細胞增殖的促進作用
miR302的過表達通過抑製Hippo信號通路，顯著促進了H9C2心肌細胞的增殖。MTT實驗結果表明，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO處理的細胞相較於其他組別，展現出更高的細胞增殖率。Western blot分析進一步證實了DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO顯著提高了Ki67和Yap蛋白的表達水平，這兩個蛋白是細胞增殖的關鍵指標。
抗炎與抗凋亡效應
在體內實驗中，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO顯著降低了心肌損傷標誌物cTnI和CKMB的水平，以及促炎因子TNF-α和IL-1β的水平，顯示出明顯的抗炎效果。此外，與模型組相比，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO治療組的miR302在血清和心髒組織中的表達水平顯著提高，這可能與其抗炎作用有關。HE染色和TUNEL染色結果顯示，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO治療顯著減少了心肌細胞的壞死程度和凋亡率，Western blot分析也表明，該治療組Bcl-2蛋白表達上調，而Bax蛋白表達下調，進一步證實了其抗凋亡效應。
心髒功能的顯著改善
最為關鍵的是，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO治療顯著改善了心髒功能。通過超聲心動圖檢測，與模型組相比，治療組的小鼠在心肌梗死後第28天，左室射血分數(EF)、左室短軸縮短率(FS)、左室質量指數(LV Mass Index)顯著提高，而左室舒張末期內徑(LVIDd)、左室收縮末期內徑(LVIDs)、左室後壁厚度等指標顯著降低(見圖2)。這些結果表明，工程化外泌體治療有助於恢複心髒結構和功能，減少心肌梗死後的不良重構。
總結
本研究將miR302與BMSCs衍生的外泌體結合，並通過CMP實現對心肌細胞的靶向治療。這種策略不僅提高了miRNA的穩定性和細胞內傳遞效率，而且通過激活Yap信號通路，促進了心肌細胞的增殖，從而對心肌I/R損傷展現出顯著的治療潛力。此外，該研究還為外泌體作為藥物載體的臨床應用提供了新的視角，尤其是在心血管疾病的治療領域。
參考文獻
Gu J, You J, Liang H, et al. Engineered bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded with miR302 through the cardiomyocyte specific peptide can reduce myocardial ischemia and reperfusion (I/R) injury[J]. J Transl Med. 2024, 22(1):168. doi: 10.1186/s12967-024-04981-7.
編輯：薄荷
二審：清揚
三審：碧泉
排版：半夏
