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科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣
美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的一項(xiàng)新研究顯示，由成人皮膚細(xì)胞設(shè)計(jì)的治療性納米載體可抑制小鼠受損肺部的炎癥和組織損傷，這意味著人們有望治療因感染或創(chuàng)傷而嚴(yán)重受損的肺。這是一種局部治療，可經(jīng)鼻腔給藥并留在肺里。相關(guān)研究在線(xiàn)發(fā)表于最近的《先進(jìn)材料》雜志。
論文截圖
研究人員在細(xì)胞培養(yǎng)和小鼠身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，以證明這些納米顆粒的治療潛力。這些納米顆粒是細(xì)胞外囊泡，類(lèi)似于在人類(lèi)血液和生物體液中循環(huán)的小泡，在細(xì)胞之間傳遞信息物質(zhì)。
論文資深作者、俄亥俄州立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程和神經(jīng)外科副教授納塔利婭·伊吉塔-卡斯特羅說(shuō)，這些細(xì)胞外囊泡將是一種替代急性呼吸窘迫綜合征（ARDS)療法，它會(huì)給人體自身免疫系統(tǒng)帶來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)會(huì)。這項(xiàng)技術(shù)成功的一個(gè)關(guān)鍵是，從一種稱(chēng)為真皮成纖維細(xì)胞的成人皮膚細(xì)胞開(kāi)始。
為了產(chǎn)生囊泡，研究人員向供體皮膚細(xì)胞施加電荷，在其膜上瞬時(shí)打開(kāi)孔洞，并將從外部獲得的DNA輸送到內(nèi)部。供體細(xì)胞將遺傳信息轉(zhuǎn)化為兩種抗炎蛋白之一，并轉(zhuǎn)化為信使RNA，信使RNA分子翻譯指令，制造更多這些功能蛋白。
在這項(xiàng)研究中，治療材料裝載于納米載體內(nèi)部，它們的表面被標(biāo)記了一種分子，使其能夠與特定細(xì)胞相互作用，在肺部更好地滯留。不同的納米載體被填充了抗炎蛋白IL-4或IL-10，以及供肺內(nèi)受體細(xì)胞處理和制造更多蛋白質(zhì)的mRNA。
細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，這些囊泡可作為ARDS高危患者的預(yù)治療手段。研究人員人為在小鼠肺部引發(fā)高度炎癥后，給它們注射了裝滿(mǎn)經(jīng)過(guò)改造的納米載體的針劑，納米載體直接進(jìn)入它們受傷的肺部并開(kāi)始工作，使炎癥如預(yù)期般減輕。重復(fù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，這些囊泡也減少了肺組織的損傷。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)治療的肺部細(xì)胞會(huì)分泌具有額外治療益處的物質(zhì)，包括抗氧化劑和更多的抗炎分子。
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