吉林大学杨照罡教授/滕乐生教授团队《Biomaterials》：工程化外泌体靶向递送microRNA逆转肝纤维化

在此背景下，吉林大学生命科学学院杨照罡教授、滕乐生教授团队在国际材料与生物医学期刊《biomaterials》上发表了题为“Engineered exosomes for targeted microRNA delivery to reverse liver fibrosis”的研究成果。该研究开发了一种纳秒脉冲微流控系统（T-nsPMs），可以大量产生表面过表达CD47蛋白的外泌体，并在其表面修饰5HT1D抗体，构建纳米药物递送系统（TCMExos），靶向递送microRNA-29b（miR-29b），从而逆转肝纤维化。

图1. 利用T-nsPMs高通量制备TCMExos及其肝纤维化治疗机制流程图。

【主要内容】

图2. 利用T-nsPMs高通量生成Exos

研究发现，与传统的毫秒电穿孔技术（msEP）相比，使用T-nsPMs处理后，外泌体产量显著增加了11倍。此外，T-nsPMs还提升了细胞存活率和转染效率，较msEP分别提高了1.35倍和1.18倍。经模拟实验结果发现，T-nsPMs可以高效地将质粒转染到细胞中。

图3. 肝纤维化治疗靶点的识别

研究发现，在激活的HSC-T6细胞（aHSCs-T6）以及肝纤维化大鼠模型的肝脏组织中，5HT1D蛋白显著过表达。因此，5HT1D被确定为肝纤维化的潜在治疗靶点。

图4. TCMExos对肝纤维化的体外治疗作用

研究表明，TCMExos能够有效跨越细胞外基质，避免被巨噬细胞吞噬，并精准定位到纤维化部位精确释放miR-29b，抑制肝星状细胞激活，显著下调α-SMA、COL1A1、TIMP-1和磷酸化SMAD2蛋白。

图5. TCMExos对肝纤维化的体内治疗作用

图6. TCMExos对肝纤维化的治疗机制

研究表明，TCMExos处理后，胶原蛋白面积减少，显著下调α-SMA、COL1A1、TIMP-1和磷酸化SMAD2蛋白表达，对于肝纤维化呈现了较好的治疗效果。通过蛋白质组学技术分析结果发现，TCMExos对肝脏纤维化的治疗机制主要是通过抑制TGF-β信号通路，尤其是通过调控依赖SMAD的信号传导来实现的。

【全文总结】

本研究利用纳秒脉冲微流控系统构建表面修饰5HT1D抗体和高表达CD47蛋白的工程化外泌体（TCMExos）用于靶向治疗肝纤维化。TCMExos可有效穿透细胞外基质，规避巨噬细胞吞噬，精准递送miR-29b至纤维化部位抑制肝星状细胞激活，为肝纤维化治疗提供新策略。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123510