科技日报记者 张佳欣
美国俄亥俄州立大学的一项新研究显示，由成人皮肤细胞设计的治疗性纳米载体可抑制小鼠受损肺部的炎症和组织损伤，这意味着人们有望治疗因感染或创伤而严重受损的肺。这是一种局部治疗，可经鼻腔给药并留在肺里。相关研究在线发表于最近的《先进材料》杂志。
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研究人员在细胞培养和小鼠身上进行了实验，以证明这些纳米颗粒的治疗潜力。这些纳米颗粒是细胞外囊泡，类似于在人类血液和生物体液中循环的小泡，在细胞之间传递信息物质。
论文资深作者、俄亥俄州立大学生物医学工程和神经外科副教授纳塔利娅·伊吉塔-卡斯特罗说，这些细胞外囊泡将是一种替代急性呼吸窘迫综合征（ARDS)疗法，它会给人体自身免疫系统带来战斗机会。这项技术成功的一个关键是，从一种称为真皮成纤维细胞的成人皮肤细胞开始。
为了产生囊泡，研究人员向供体皮肤细胞施加电荷，在其膜上瞬时打开孔洞，并将从外部获得的DNA输送到内部。供体细胞将遗传信息转化为两种抗炎蛋白之一，并转化为信使RNA，信使RNA分子翻译指令，制造更多这些功能蛋白。
在这项研究中，治疗材料装载于纳米载体内部，它们的表面被标记了一种分子，使其能够与特定细胞相互作用，在肺部更好地滞留。不同的纳米载体被填充了抗炎蛋白IL-4或IL-10，以及供肺内受体细胞处理和制造更多蛋白质的mRNA。
细胞培养实验表明，这些囊泡可作为ARDS高危患者的预治疗手段。研究人员人为在小鼠肺部引发高度炎症后，给它们注射了装满经过改造的纳米载体的针剂，纳米载体直接进入它们受伤的肺部并开始工作，使炎症如预期般减轻。重复动物实验表明，这些囊泡也减少了肺组织的损伤。
研究人员还发现，经治疗的肺部细胞会分泌具有额外治疗益处的物质，包括抗氧化剂和更多的抗炎分子。