急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者表现出严重的难治性低氧血症、肺泡毛细血管屏障功能障碍、肺表面活性物质受损和炎症通路的异常上调,导致重症监护室入院、住院时间延长和伤残调整寿命年的增加,给全球卫生系统造成了重大的负担。
对于ARDS患者,机械通气可作为支持性治疗为患者维持足够的氧合;然而,在通气期间施加的机械力会加剧初始损伤并增强炎症环境,进而可能导致多器官功能衰竭和死亡。目前ARDS尚未有治愈方法或者FDS已经批准的治疗方法。
研究表明,使用抗炎策略治疗ARDS展现出显著的前景,但在危重患者中如何有效传递抗炎药物到肺部炎性环境中仍然是该治疗策略面临的难点。
近日,研究人员展示了一种工程化外囊泡,通过装载抗炎细胞因子以及生物活性mRNA和蛋白,实现了肺部靶向递送并减轻了ARDS小鼠模型中的炎症。
细胞外囊泡(EVs)是介导细胞间通讯的重要介质,具有在体液中高稳定性、低免疫原性以及高生物相容性等优势,被认为是一种新型递送载体。表面活性蛋白A(SPA)是存在于肺表面活性物质中的丰富糖蛋白成分,它参与降低肺泡空气液界面的表面张力、预防肺泡塌陷,并被认为是主要的炎症免疫调节因子。
研究人员通过工程化手段在EVs表面加载SPA,以保证工程化EVs在炎症肺部被优先保留。工程化EVs装载抗炎细胞因子IL-4和IL-10治疗ARDS小鼠模型6小时后,观察到组织损伤显著减轻、促炎细胞因子分泌显著降低、巨噬细胞活化抑制、富蛋白液体流入和中性粒细胞浸润肺泡间隙显著减少。
综上,该研究开发了一种工程化细胞外囊泡,通过非病毒递送方法有效缓解了ARDS期间的炎症、组织损伤的发生。