肾脏缺血再灌注损伤（IRI）是急性肾损伤（AKI）的重要原因之一。其中，肾脏血管内皮损伤在肾脏IRI 的发生、发展中起着关键作用。内皮祖细胞 (EPCs) 衍生的细胞外囊泡（EVs）被广泛证明对缺血性疾病具有良好的治疗效果，并可通过 miRNA 递送促进肾脏保护。然而，EVs 缺乏组织特异性靶向能力，限制了它们的最终功效。
近日，南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院）泌尿外科贾瑞鹏教授团队在国际著名期刊Materials Today Bio上发表了题为 “Physically engineered extracellular vesicles targeted delivering miR-21-5p to promote renoprotection after renal ischemia-reperfusion injury” 的研究论文，该文提出了一种使用中性粒细胞（NEs）膜修饰内皮祖细胞来源EVs（N-EVs）的有效方法，既能利用 NEs 的损伤内皮靶向能力，又能发挥 EVs 的治疗潜力。该研究在全面表征 N-EVs 的物理化学特性后，研究了 N-EVs 的肾脏靶向和肾脏保护作用。
首先，研究人员先提取NEs细胞膜，并使用微型挤出器制备NEs膜囊泡（NMVs），接着将NMVs与EVs混合，经过超声及挤出步骤，制备了N-EVs。研究人员在对N-EVs进行了一系列的表征鉴定后，表明NMVs与EVs的成功融合，并具有与EVs相似的理化性质。
随后，在损伤HRGECs和大鼠IRI模型中，研究人员通过免疫荧光、流式细胞术、离体器官荧光成像等实验方法，表明N-EVs可通过表面内皮细胞黏附分子配体有效靶向至损伤的内皮细胞及IRI肾脏。
接着，研究人员进一步探索了N-EVs对损伤HRGECs和IRI肾脏的治疗潜力。通过一系列的体内/体外实验，研究者发现N-EVs可有效扭转损伤肾脏的血管内皮损伤，抑制损伤肾脏中的白细胞浸润并降低炎症细胞因子水平，最终改善损伤肾脏功能，减轻肾脏损伤。
此外，在对EVs和N-EVs进行miRNA测序后，研究人员发现N-EVs与EVs具有相似的miRNA表达谱，并且都富含miR-21-5p。研究者后续进一步研究发现，归因于靶向能力的显着提高，N-EVs 可以比EVs向损伤的HRGECs 和肾脏递送更多的miR-21-5p。同时，研究结果表明N-EVs主要通过递送miR-21-5p在促进肾脏血管生成和修复肾脏IRI中发挥了关键作用。
综上所述，该研究提出了一种创新的EVs工程化方法，将NEs的先天靶向能力与EVs的生物学功能相结合。所得的N-EVs继承了NEs对IRI肾脏损伤内皮的趋向性，并且可以通过传递来自EVs的miRNA来提供有效的肾脏保护。这种工程化膜融合策略有望利用各种来源的EVs和细胞膜来开发针对各种疾病量身定制的纳米药物。
该研究得到了国家自然科学基金、江苏省社会发展重点研发计划等基金项目的资助。南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院）为第一单位，泌尿外科贾瑞鹏教授为本论文的通讯作者。
参考文献：
Physically engineered extracellular vesicles targeted delivering miR-21-5p to promote renoprotection after renal ischemia-reperfusion injury. Mater Today Bio. 2025 Jan 30:31:101528. doi: 10.1016/j.mtbio.2025.101528.
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