【CMT&CHTV 文獻精粹】
導語:青光眼和視網膜神經節細胞(RGC)退化的治療一直充滿挑戰。2024年6月,Journal of Controlled Release雜誌發表了題為“Utilizing extracellular vesicles as a drug delivery system in glaucoma and RGC degeneration”的創新性研究,利用細胞外囊泡(EVs)作為藥物遞送係統,為治療青光眼和RGC退化提供了新思路。
研究背景
青光眼是全球導致不可逆失明的主要原因,其特征是RGC的退化和視神經損傷。盡管降低眼內壓(IOP)是當前唯一經臨床驗證的治療方法,但現有治療策略在保護RGC免受退化方麵存在局限。藥物穩定性、作用時間短暫、遞送效率低下和非特異性靶向效應等問題,一直是藥物遞送至RGC的障礙,更有效的藥物遞送策略一直是研究的熱點與挑戰。近年來,細胞外囊泡(EVs)因其在細胞間通訊中的自然角色而受到關注,因其能夠攜帶多種生物活性分子,如RNA、蛋白質和脂質,為視網膜藥物的遞送提供了新的可能性。
研究設計
研究采用了創新性的藥物遞送策略,即利用細胞外囊泡(EVs)針對青光眼和視網膜神經節細胞(RGC)退化進行治療。研究團隊從骨髓幹細胞(BMSC)中提取並純化EVs,通過納米粒子追蹤分析和透射電子顯微鏡對EVs進行詳細表征。在體外實驗階段,原代大鼠視網膜細胞與不同劑量的EVs共培養,以評估其對RGC存活的影響。進一步的體內實驗采用了視神經壓碎(ONC)模型和模擬眼內壓升高的青光眼模型,通過玻璃體腔注射EVs進行治療。運用電視網膜圖(ERG)評估視網膜功能,並通過組織學檢查來監測RGC的存活率和視網膜神經纖維層(RNFL)的厚度變化。此外,深入分析了EVs中的miRNA,以揭示其在神經保護中的作用機製。EVs在視網膜中的分布和持續時間通過生物分布研究進行了評估,包括其穿透內限膜(ILM)到達視網膜的能力。全麵地評估了EVs作為藥物遞送係統在治療青光眼和RGC退化中的潛力和效果。研究通過以上創新設計及多維度的評估策略,全麵地評估了EVs作為藥物遞送係統在治療青光眼和RGC退化中的潛力和效果。
研究結果
EVs的神經保護效果
研究核心發現之一是骨髓幹細胞(BMSC)衍生的細胞外囊泡(EVs)在體外實驗中顯著提高了視網膜神經節細胞(RGC)的存活率。實驗數據顯示,當EVs劑量達到3 × 109個顆粒時,RGC保護效果最佳。此外,體內實驗通過視神經壓碎(ONC)模型和青光眼模型進一步證實了EVs的神經保護作用,其中EVs處理組的RGC存活率顯著高於對照組。
RGC功能和結構的改善
研究中,通過電視網膜圖(ERG)檢測視網膜功能,發現EVs處理組的ERG波形幅度和潛伏期均得到顯著改善,表明EVs對RGC功能具有保護作用。同時,視網膜神經纖維層(RNFL)的厚度測量結果也顯示,EVs處理組的RNFL厚度得到了更好的保留,也進一步證實了EVs對RGC結構的保護效果。
miRNA機製的揭示
研究發現,特定miRNA的消融顯著降低了EVs的神經保護效果,提示miRNA可能在EVs介導的保護機製中發揮了關鍵作用。
EVs在視網膜中的分布和持續時間
生物分布研究表明,通過玻璃體腔注射的EVs,視網膜中的分布在第一天即達到了峰值,並在14天後仍可檢測到,表明EVs在眼內具有較長的持續時間,對於減少給藥頻率和提高患者依從性具有重要意義。
藥物遞送效率的提高
研究還探討了EVs作為藥物遞送載體的效率。與傳統藥物遞送係統相比,EVs能夠更有效地穿透視網膜的生物屏障,將藥物直接遞送到RGC,從而提高了藥物的遞送效率和治療效果。
總結討論
本研究為利用EVs作為藥物遞送係統治療青光眼和RGC退化提供了有力的科學依據。EVs的自然特性使其在生物相容性和免疫原性方麵具有優勢,同時,還能夠克服視網膜藥物遞送的多種障礙。然而,EVs的異質性、臨床轉化的挑戰以及在眼內不同空間的生物分布、穩定性和持續時間等問題仍需進一步研究。
參考文獻
Durmaz E, Dribika L, Kutnyanszky M, et al. Utilizing extracellular vesicles as a drug delivery system in glaucoma and RGC degeneration[J].J Control Release. Published online June 22, 2024. doi:10.1016/j.jconrel.2024.06.029
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