外泌体是一种约30-150 nm的细胞源性纳米囊泡,尽管有望成为药物递送载体,但目前对它的认识还不足以开发其各种应用。大量研究已证实外泌体在循环系统中的分布(主要积累于肝脾),但它们在中枢神经系统中的分布仍在很大程度上未知。为了拓展外泌体在神经系统领域中的生物学应用,需要对其在神经系统的动力学进行详细研究。然而,有效的标记策略的缺乏限制了外泌体在中枢神经系统中生物分布的研究及其在中枢神经系统疾病中的应用和发展。近日,南开大学赵炜团队设计制备了一种新型的纳米剂型,使用巨噬细胞衍生的外泌体作为载体负载天然产物白藜芦醇,用于神经系统性疾病的靶向治疗。该研究成果以“Resveratrol-loaded macrophage exosomes alleviate multiple sclerosis through targeting microglia”为题发表在Journal of Controlled Release杂志上(2022 Dec 15;353:675-684)。该文通讯作者是南开大学赵炜教授、于凡博士及祝浩淼博士,第一作者是博士生郑雪。
该团队首次设计合成了5种不同长度的N-酰基侧链唾液酸类似物,通过生物正交点击化学筛选出用于外泌体标记的最佳代谢前体。通过分析比较巨噬细胞、树突细胞和T细胞外泌体在神经系统的分布,意外发现巨噬细胞外泌体在脑与脊髓中有明显的荧光信号及长的滞留时间,并与小胶质细胞实现了强烈共定位。基于此发现,团队进一步开发了外泌体负载白藜芦醇剂型用于神经退行性疾病的治疗。
神经退行性疾病是全球死亡和残疾的主要原因之一,对卫生保健系统造成巨大负担。多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统(CNS)的炎症性脱髓鞘疾病,其特征是在大脑和脊髓的白质和灰质出现局灶性病变。小胶质细胞是中枢神经系统实质中的巨噬细胞,在稳态条件下发挥神经功能和免疫监测的重要作用。然而,被激活的小胶质细胞产生大量与MS恶化密切相关的促炎细胞因子。有人提出,新型MS药物应以抑制过度活跃的CNS免疫细胞为目标,以改善大脑微环境,促进CNS细胞有效再生。尽管许多药物已被美国食品和药物管理局批准用于MS患者,但由于缺乏针对中枢神经系统的高效药物输送系统,导致MS的管理仍然困难。一种白藜芦醇负载的外泌体配方被开发用于治疗多发性硬化症,该配方显著抑制了中枢神经系统和外周的炎症反应,并有效改善了该疾病的临床进展。因此,外泌体剂型作为MS的潜在治疗策略值得进一步开发研究。Resveratrol-loaded macrophage exosomes alleviate multiple sclerosis through targeting microglia. Journal of Controlled Release 353 (2023) 675-684. org/10.1016/j.jconrel.2022.12.026外泌体资讯网 J CONTROL RELEASE | 南开大学:负载白藜芦醇的巨噬细胞外泌体通过靶向小胶质细胞缓解多发性硬化症