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基础医学院王琳琳团队Science Advances研发Mms6 基因改造巨噬细胞促进脊髓损伤后运动功能恢复

发布时间:2025-04-07来源:基础医学系作者:15

2025326日,浙江大学基础医学院王琳琳教授、陈莹莹副教授以及钟近洁副教授团队的科研成果在Science AdvancesDOI: 10.1126/sciadv.ads22 正式发表,论文标题为“Macrophage-targeted Mms6 mRNA-lipid nanoparticles promote locomotor functional recovery after traumatic spinal cord injury in mice,该研究为创伤性脊髓损伤(SCI)的免疫细胞靶向治疗带来了新的希望。

SCI通常导致永久性神经功能障碍,其继发性损伤阶段的神经炎症反应具有双重作用—既可加剧神经损伤,也能发挥神经保护作用。巨噬细胞在SCI后的修复过程中起着关键作用。团队此前在Advanced Functional MaterialsDOI: 10.1002/adfm.202305325上的研究发现,趋磁细菌来源的Mms6基因能够增强巨噬细胞抗铁死亡的能力,而铁死亡是SCI后巨噬细胞数量减少,导致内源性修复能力不足的主要原因。而传统的免疫细胞移植疗法,存在着免疫排斥、周期长、操作复杂等缺陷。

为克服这一问题,团队开发了巨噬细胞靶向型脂质纳米颗粒Mms6 mRNA-PS/LNPs)。该技术通过静脉注射实现跨血脑屏障递送,借助磷脂酰丝氨酸(PS)修饰,纳米颗粒能够靶向损伤部位的巨噬细胞,提升了Mms6 mRNA的递送效率。在损伤微环境中,巨噬细胞利用Mms6 mRNA生成Mms6蛋白。一方面,Mms6蛋白可将细胞内有害的游离Fe²生成无害的磁性纳米颗粒Fe3O4,这样减少有害的游离Fe²含量。另一方面,产生的Fe3O4磁性纳米颗粒,具有优异的类过氧化物酶能力,有强抗氧化活性。两个方面协同发挥作用,帮助巨噬细胞抵抗铁死亡,显著促进SCI后运动功能的恢复。

主要发现与研究亮点:

1.靶向效率提升:相比普通LNPsPS修饰显著增加了Mms6 mRNA在损伤区巨噬细胞中的递送量;

2.功能恢复显著:吞噬了Mms6 mRNA-PS/LNPs的巨噬细胞抗铁死亡能力增强;体内SCI治疗组损伤面积缩小,瘢痕减少,运动功能评分增加;

3.机制明确:清除巨噬细胞后,Mms6 mRNA-PS/LNPs治疗效果消失,进一步证明了巨噬细胞的核心作用;

4.适宜临床推广优势:静脉递送有效,临床应用方便;不仅适用于SCI患者,也适用于需要增 强巨噬细胞功能的各种炎症性疾病。

该研究首次将mRNA-LNP靶向递送系统用于将趋磁细菌来源的 Mms6 基因改造巨细胞治疗SCI,突破了传统基因治疗载体的局限,为中枢神经创伤性损伤修复提供了新思路,本次成果标志着向应用转化方向迈出了关键一步。

Mms6 mRNA脂质纳米颗粒(Mms6 mRNA-PS/LNPs)靶向巨噬细胞抗铁死亡促进脊髓损伤后运动功能恢复

浙江大学基础医学院2021级博士生伏春艳为本文的第一作者,浙江中医药大学金晓琴、浙江大学药学院博士季康凡为共同一作,浙江大学基础医学院/浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科王琳琳教授、基础医学院陈莹莹副教授和钟近洁副教授为共同通讯作者。我们感谢浙江大学农业与环境科学分析中心生物超微结构分析实验室在TEM方面的帮助。同时,也感谢医学院公共技术平台在细胞流式分析和Olympus VS200 扫片方面的支持。此外,我们还感谢医学院冷冻电子显微镜中心在冷冻电子显微镜方面的帮助,生命科学研究院在IVIS Spectrum方面的支持。本研究得到了国家自然科学基金(项目编号:8217252781972138)等项目的大力支持。