IF=29.234，陶勇團隊最新研究發(fā)表

2023 年 10 月 23 日，北京朝陽醫(yī)院陶勇、中國科學院過程工程研究所魏煒、馬光輝院士等在 Nature 子刊 Nature Biomedical Engineering(IF=29.234)上發(fā)表了題為：Exosome-loaded degradable polymeric microcapsules for the treatment of vitreoretinal diseases 的研究論文。

這項研究開發(fā)了一種用于治療玻璃體視網(wǎng)膜疾病的「假細胞」技術。

玻璃體視網(wǎng)膜疾病中包含多種可能對視力造成威脅的疾病。其中，視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷(RIRI)是許多玻璃體視網(wǎng)膜疾病中常見的病理過程。目前，缺血性視網(wǎng)膜病及其并發(fā)癥的治療包括激光光凝、眼內(nèi)藥物注射和玻璃體視網(wǎng)膜手術，這些治療往往具有局限性并伴有風險。

而在細胞療法方面，盡管取得了一些積極的成果，但其在眼科的應用仍存在一系列問題。如病理微環(huán)境對治療細胞的功能表現(xiàn)出嚴重的負面影響;低氧張力、高氧化應激和營養(yǎng)剝奪可導致玻璃體內(nèi)注射后治療性細胞的存活率低，從而導致治療效果受限;還有研究報告了干細胞轉化為不需要的細胞(如肌成纖維細胞)的風險，這可能導致不良的治療效果和不良的副作用。

此前已有研究證實，許多細胞治療的獲益涉及旁分泌機制。被稱為外泌體的小分泌囊泡在多泡體(MVB)中產(chǎn)生，含有胞質蛋白、脂質和遺傳因子，在細胞間通訊和細胞相互作用中發(fā)揮獨立作用。此外，外泌體在凍干/再水化循環(huán)(Lyo/Reh)后保持治療活性，并且不受病理微環(huán)境的影響?？紤]到這些特性，外泌體可用于保留治療性細胞的益處，同時克服與整個活細胞一起工作的局限性。

因此，研究人員設想使用一種類似「假細胞」的裝置，將外泌體裝載和密封到多腔微膠囊中，連續(xù)釋放治療性外泌體，以模擬小囊泡運輸?shù)教烊患毎?MVB 中。

在這項研究中，研究人員嘗試驗證「假細胞」在患有玻璃體視網(wǎng)膜疾病的小鼠和非人靈長類動物模型中的治療效用。

首先，研究人員從細胞上清液中分離外泌體，將外泌體(Exo)裝載到聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA)微膠囊(Cap)的穩(wěn)定多腔內(nèi)部，并誘導了一個溫和的自我修復過程，在此過程中，表面孔隙愈合，產(chǎn)生了被稱為「ExoCap」的假細胞。

在確認其凍干儲存的能力后，研究人員觀察到 ExoCap 在玻璃體內(nèi)注射后沉降在玻璃體腔的下部區(qū)域，并且隨著微膠囊降解，治療性外泌體連續(xù)釋放。

最后，使用 RIRI 和分枝桿菌葡萄膜炎(PMU)模型，研究人員檢測了兩種不同的 ExoCap 制劑的效果。

在視網(wǎng)膜缺血-再灌注損傷的小鼠模型中，進行玻璃體內(nèi)注射時，包封小鼠間充質干細胞衍生的外泌體的微膠囊在下玻璃體腔中沉降，它們降解釋放外泌體的時間超過一個月，并使視網(wǎng)膜恢復到接近健康的厚度。

在誘導的分枝桿菌葡萄膜炎小鼠模型和非人靈長類動物模型中，玻璃體內(nèi)注射載有來自猴調(diào)節(jié)性 T 細胞的外泌體的微膠囊，使得炎癥細胞水平大幅降低。

研究人員認為，這種可以凍干儲存的外泌體封裝微膠囊，可以為玻璃體視網(wǎng)膜疾病提供替代治療選擇。