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前沿 | 完全人工合成,可“程式設計”外泌體展現治療潛力

▎藥明

康德內容團隊編輯

外泌體(exosome)是細胞自然分泌的細胞外囊泡,它們攜帶著多種RNA和蛋白組分,當與細胞融合後可以釋放其中的分子,在細胞之間的交流中發揮重要的作用。

然而,由於細胞外囊泡的成分複雜,對於它們如何調節細胞之間資訊傳遞的具體機制所知甚少,這也限制了它在治療方面的應用。

日前,在

Science Advances

上發表的一項研究中,海德堡馬克斯·普朗克醫學研究所(Max Planck Institute for Medical Research in Heidelberg)的研究人員領銜的一支德國研究團隊,根據對天然外泌體的詳細分析,依照這一“藍圖”從頭完全人工合成了外泌體,並且在實驗中證明了它在促進傷口癒合和血管增生方面的作用。新聞稿指出,這是

研究人員首次構建具有治療功能的全人工合成外泌體。

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在這項研究中,

研究人員從脂質微滴起步,加入在天然外泌體中存在的微RNA(miRNA),以及在外泌體表面存在的蛋白,構建了模擬天然外泌體的人工合成細胞外囊泡。

與分離的天然外泌體相比,這一從頭合成的技術讓研究人員能夠對外泌體的功能進行微調,從而創立一種可“程式設計”的外泌體合成技術。

前沿 | 完全人工合成,可“程式設計”外泌體展現治療潛力

▲從頭構建全人工合成外泌體的過程(圖片來源:參考資料[2])

“我們可以潛在合成具有不同特徵的外泌體,這是這種從頭合成策略的美妙之處。它給予我們複製、微調和改良天然結構的機會,用於行使不同功能。”文章的第一作者,

馬克斯·普朗克醫學研究所

的Oskar Staufer博士說。

為了檢驗這些人工合成的外泌體的功能,研究人員使用了面板傷口癒合模型和新血管生成模型。實驗結果顯示,

與新增外泌體的可溶性成分相比,合成外泌體顯著提高傷口癒合的速度和新血管的生成

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▲外泌體提高新血管的生成速度(圖片來源:參考資料[2])

“二十多年來,生物醫藥界對外泌體寄予厚望。使用這一技術,我們現在可以在治療水平合成高純度的外泌體。它克服了阻礙外泌體應用於治療的一些主要障礙,可能讓我們利用細胞外囊泡傳遞資訊的威力。”研究人員表示。

參考資料:

[1] Programming synthetic exosomes to optimize wound healing。 Retrieved September 6, 2021, from https://medicalxpress。com/news/2021-09-synthetic-exosomes-optimize-wound。html

[2] Staufer et al。, (2021)。 Bottom-up assembly of biomedical relevant fully synthetic extracellular vesicles。 Science Advances, DOI: 10。1126/sciadv。abg6666

注:本文旨在介紹醫藥健康研究進展,不是治療方案推薦。如需獲得治療方案指導,請前往正規醫院就診。

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