血小板膜仿生修饰间充质干细胞凋亡囊泡靶向心肌修复,助力心肌缺血再灌注损伤精准干预——来自安贞医院冠心病中心的思考与探索丨科研快讯
发布时间:2026-07-30   
图片




第五十八期




核心亮点



心肌梗死患者接受经皮冠状动脉介入治疗(PCI)后,血流恢复虽然是挽救缺血心肌的关键,但再灌注过程本身也可能诱发心肌细胞凋亡、炎症放大和不良心室重构,这类缺血/再灌注损伤(I/RI)仍缺少足够精准的干预手段。间充质干细胞(MSC)来源的凋亡细胞外囊泡(apoVs)具备免疫调节、促血管生成和组织修复潜力,但在体内易被肝、肺、肾等器官清除,难以高效抵达受损心肌。该研究通讯作者为首都医科大学附属北京安贞医院钱海燕教授中国医学科学院阜外医院杨伟宪教授,论文于 2026 年 7 月 21 日在线发表于《Drug Delivery and Translational Research》(JIF6.9、JCR Q1)杂志。


研究背景



间充质干细胞来源凋亡囊泡(MSC-apoVs)是极具潜力的无细胞修复制剂,具备高产量、低免疫原性、调控自噬与血管再生等优势,但天然 apoVs 循环半衰期短、缺乏病灶靶向性,静脉输注后大量蓄积于肝、肺、肾,心肌损伤部位有效富集量极低,限制体内疗效。


血小板膜天然亲和损伤血管与缺血心肌:血管内皮损伤暴露 vWF、胶原可结合血小板膜糖蛋白;心梗后血小板 P-selectin 与炎症细胞 PSGL-1 相互作用,可募集至梗死区域;同时血小板膜 CD47、补体抑制蛋白可规避单核吞噬系统清除,延长循环时间。本研究以此为基础构建血小板膜仿生囊泡 P-apoVs,旨在解决 apoVs 靶向不足痛点。


关键技术构建与表征



1. P-apoVs 制备工艺

•分离大鼠骨髓MSC,星孢菌素诱导凋亡,梯度离心获取MSC-apoVs;

•人外周血提取富血小板血浆,冻融+超声破碎制备血小板膜囊泡(PM);

•蛋白1:1比例混合apoVs与PM,PEG辅助、200 nm 滤膜反复挤压,完成膜融合制备 P-apoVs。


图片

图1 P-apoVs制备与表征图


2. 理化与分子验证结果

电镜(TEM):P-apoVs 维持完整圆形囊泡结构;纳米颗粒追踪(NTA)显示粒径 181.9±82.5 nm,相较天然 apoVs 尺寸更小、分布更均一,利于减少体内快速清除;血清孵育 72 h 吸光度稳定,体外稳定性优异。

蛋白鉴定:经考马斯亮蓝及Western blot蛋白检查证实,P-apoVs 同时表达囊泡标志物(TSG101、CD81)、凋亡标志物(Caspase-3)、血小板膜特异性标志物 (CD42b、CD62P)。双色荧光共定位实验显示,单纯混合组无共定位信号,挤压融合组Pearson共定位系数达0.693,证实膜融合成功,而非简单物理混合。

miRNA测序:P-apoVs与apoVs共享289个miRNA,组间相关系数r=0.74~0.84,提示膜修饰几乎完整保留了apoVs内源miRNA货物特征;富集通路集中于PI3K-Akt、MAPK、HIF-1、NF-κB等炎症、氧化应激、凋亡及血管再生相关通路,仿生修饰并未改变其核心生物学功能。


体外细胞功能验证



1.缺氧损伤心肌细胞(OGD/R-NRCMs)


P-apoVs可显著提升心肌细胞囊泡摄取效率;大幅降低胞内ROS蓄积;流式凋亡检测证实,相较游离apoVs,P-apoVs抑制心肌细胞凋亡作用更强。


图片

心肌细胞摄取与抗凋亡实验


2.LPS诱导炎症巨噬细胞(BMDMs)


血小板膜修饰显著增强巨噬细胞对P-apoVs的内化;qPCR结果显示P-apoVs上调M2型抗炎标志物Arg-1、TGF-β,下调M1促炎因子 IL-1β、TNF-α、iNOS,强效调控巨噬细胞向抗炎修复表型极化。


3.缺氧内皮细胞(OGD/R-HUVECs)


共聚焦验证内皮细胞对 P-apoVs 摄取显著提升;Transwell 迁移、划痕实验、管形成实验证明:P-apoVs 相比天然 apoVs 可进一步促进内皮迁移、新生血管管腔形成,具备更强促血管新生能力。


图片

巨噬细胞免疫调控与内皮促血管新生实验


体内大鼠心肌 I/R 模型疗效与靶向性



1.病灶靶向富集能力


DiD荧光标记囊泡尾静脉注射,活体成像(IVIS)证实:I/R 损伤心脏中P-apoVs荧光信号强度是单纯apoVs组约4.6倍;心肌切片免疫荧光定量显示P-apoVs梗死区蓄积量为apoVs组4.7倍,可特异性归巢缺血心肌,其他脏器分布无异常升高。


图片

体内心肌靶向成像


2. 长期心脏修复效果(术后 21 天)

TTC 梗死染色:P-apoVs组心肌梗死面积显著小于PBS、apoVs组;

组织免疫荧光:梗死边缘区Ki67增殖细胞、CD31毛细血管密度、α-SMA血管平滑肌数量显著升高,Sirius红胶原染色证实心肌纤维化程度大幅减轻;

心脏超声:P-apoVs组左室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)显著回升,逆转缺血再灌注后不良心室重构,心功能改善优于游离apoVs。


图片

体内心脏修复与心功能检测


生物安全性评价



体外CCK-8:梯度浓度apoVs、P-apoVs处理心肌、内皮、巨噬细胞,细胞活力无显著下降,无细胞毒性;

体内脏器H&E染色:心、肝、脾、肺、肾、脑无病理性损伤;

血液生化与血常规:肝肾功能、血脂、血细胞指标无异常毒性改变,证明 P-apoVs 体内应用具备良好生物相容性。


图片

体内外安全性检测


研究结论与转化价值



技术创新:建立简便、可重复的血小板膜挤压融合工艺,一步法赋予MSC凋亡囊泡心肌损伤靶向能力,完整保留囊泡固有miRNA与修复功能;

机制优势:P-apoVs 通过多细胞协同保护 —— 抑制心肌凋亡、调控巨噬细胞抗炎极化、促进内皮血管新生,多通路协同减轻氧化应激、炎症与心室纤维化;

临床转化前景:相较干细胞移植,无细胞囊泡、无致瘤及异位分化风险;血小板原料临床应用成熟、质控体系完善,可作为PCI术后辅助静脉给药制剂,用于缓解心梗再灌注损伤;

研究局限:仍需大动物模型验证长期安全性,明确血小板膜糖蛋白与靶细胞互作精细分子机制,完善心脏成纤维细胞调控通路研究。


图片
北京安贞医院冠心病中心


北京安贞医院冠心病中心为国内首批专注于冠心病系统化诊疗的专科中心,是心血管系统疾病国家临床医学中心核心单元、国家卫健委冠心病介入诊疗培训基地及中国胸痛中心示范单位。年冠脉介入手术量近4万例,关注冠心病的临床与基础研究,致力于推动冠心病的规范化培训与诊疗。


微信图片_20250327102638.jpg


专家简介

图片

钱海燕 教授


  • 主任医师、博士生导师,北京协和医学院医学博士。

  • 2007年至2024年于阜外医院工作,2024年3月引进至北京安贞医院,现任心内科冠心病二区主任。

  • 兼任FACC,FSCAI,FESC,中华心血管病分会青委,海峡医药交流协会老年分会候任主委等。

  • 钱教授长期从事疑难复杂危重心血管病救治和冠心病介入诊疗。主要研究方向包括冠心病介入、优化抗栓、顽固性反复支架内再狭窄防治和干细胞心肌修复。

  • 先后主持国家级和省部级课题20余项,发表论文100余篇,代表性成果发表于European Heart Journal、European Journal of Heart Failure、ATVB等期刊,获省部级科技奖2项和国家专利2份,牵头执笔3份专家共识,获评北京科技新星、凤凰计划领军人才等荣誉称号。



参考文献:DOI: 10.1007/s13346-026-02178-7


编辑:GXM

排版:Yuki&lvnan






医脉通是专业的在线医生平台,“感知世界医学脉搏,助力中国临床决策”是平台的使命。医脉通旗下拥有「临床指南」「用药参考」「医学文献王」「医知源」「e研通」「e脉播」等系列产品,全面满足医学工作者临床决策、获取新知及提升科研效率等方面的需求。


本平台旨在为医疗卫生专业人士传递更多医学信息。本平台发布的内容,不能以任何方式取代专业的医疗指导,也不应被视为诊疗建议。如该等信息被用于了解医学信息以外的目的,本平台不承担相关责任。本平台对发布的内容,并不代表同意其描述和观点。若涉及版权问题,烦请权利人与我们联系,我们将尽快处理。


图片

(本网站所有内容,凡注明来源为"医脉通",版权均归医脉通所有,未经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任,授权转载时须注明"来源:医脉通"。本网注明来源为其他媒体的内容为转载,转载仅作观点分享,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请及时联系我们。)
0
收藏
添加表情
全部评论
我要投稿
发表评论
扫码分享

微信扫码分享

回到顶部