源自皮膚細胞的納米顆粒可治肺病

美國俄亥俄州立大學的一項新研究顯示，由成人皮膚細胞設計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傷而嚴重受損的肺。這是一種局部治療，可經鼻腔給藥并留在肺里。相關研究在線發表于最近的《先進材料》雜志。

研究人員在細胞培養和小鼠身上進行了實驗，以證明這些納米顆粒的治療潛力。這些納米顆粒是細胞外囊泡，類似于在人類血液和生物體液中循環的小泡，在細胞之間傳遞信息物質。

論文資深作者、俄亥俄州立大學生物醫學工程和神經外科副教授納塔利婭·伊吉塔-卡斯特羅說，這些細胞外囊泡將是一種替代急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）療法，它會給人體自身免疫系統帶來戰斗機會。這項技術成功的一個關鍵是，從一種稱為真皮成纖維細胞的成人皮膚細胞開始。

為了產生囊泡，研究人員向供體皮膚細胞施加電荷，在其膜上瞬時打開孔洞，并將從外部獲得的DNA輸送到內部。供體細胞將遺傳信息轉化為兩種抗炎蛋白之一，并轉化為信使RNA，信使RNA分子翻譯指令，制造更多這些功能蛋白。

在這項研究中，治療材料裝載于納米載體內部，它們的表面被標記了一種分子，使其能夠與特定細胞相互作用，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，以及供肺內受體細胞處理和制造更多蛋白質的mRNA。

細胞培養實驗表明，這些囊泡可作為ARDS高危患者的預治療手段。研究人員人為在小鼠肺部引發高度炎癥后，給它們注射了裝滿經過改造的納米載體的針劑，納米載體直接進入它們受傷的肺部并開始工作，使炎癥如預期般減輕。重復動物實驗表明，這些囊泡也減少了肺組織的損傷。

研究人員還發現，經治療的肺部細胞會分泌具有額外治療益處的物質，包括抗氧化劑和更多的抗炎分子。