溃疡性结肠炎(UC)的临床表现为慢性肠道炎症和肠道菌群失衡。尽管生物制剂可有效控制炎症,但将生物制剂有效输送到结肠和结肠上皮细胞仍颇具挑战。牛奶外泌体(EV)稳定性强,可抵抗胃肠液消化,在胃肠疾病的口服给药中具有独特优势。然而,其高效药物负载的难题仍亟待解决。
天津医科大学尹海芳教授团队在Journal of Extracellular Vesicles杂志上发表题为“Milk-derived extracellular vesicles functionalized with anti-tumor necrosis factor-α nanobody and anti-microbial peptide alleviate ulcerative colitis in mice”的论文(2024 Jun;13(6):e12462),该研究利用细胞穿梭肽TAT将TNF-α纳米抗体(VHHm3F)与抑菌肽(LL37)装载到牛奶外泌体中,用于治疗小鼠溃疡性结肠炎。荆韧威副教授及硕士研究生张雷杰、栗瑞斌为论文的第一作者,通讯作者为尹海芳教授。
该研究展示了将细胞穿梭肽(TAT)与GFP融合,使生物制剂能够装载到EV中并经口服后得到保护,免受胃肠环境的降解。同时,利用细胞穿梭肽TAT将TNF-α纳米抗体(VHHm3F)与抑菌肽(LL37)装载到牛奶外泌体中,用于治疗小鼠溃疡性结肠炎。EXOVHH与EXOLL37均可有效缓解急性UC模型小鼠的病症。在慢性UC小鼠中,同时将TNF-α纳米抗体VHH和抑菌肽LL37引入EV(EVLV),经口给药改善了肠道屏障、炎症和微生物群平衡,从而缓解了UC引起的抑郁和焦虑。这项研究证明,口服给药的EVLV能够有效缓解小鼠的UC症状,而TAT则能有效地将生物制剂装载到EV中,从而在胃肠道中保护生物制剂免受降解。该研究展示了牛奶外泌体装载蛋白类药物进行口服给药的可行性,有望加速外泌体在疾病治疗中的临床转化。参考文献:Jing, R., Zhang, L., Li, R., Yang, Z., Song, J., Wang, Q., Cao, N., Han, G., & Yin, H. F. (2024). Milk-derived extracellular vesicles functionalized with anti-tumour necrosis factor-α nanobody and anti-microbial peptide alleviate ulcerative colitis in mice. Journal of Extracellular Vesicles, e12462. https://doi.org/10.1002/jev2.12462