【研究聚焦】中山大学徐云升/李丹阳:工程化干细胞外泌体介导的
创新点:通过分析各类红斑鳞屑性皮肤病临床样本,研究团队发现精氨酸酶1(Arg1)在银屑病中特异性高表达。基于此,研究团队制备了一种负载Arg1抑制剂的工程化间充质干细胞来源外泌体(nor@MSC-EVs)。Nor@MSC-EVs靶向Arg1/多胺介导的DC/Th17轴清除自身抗原,缓解了银屑病皮损,同时改善局部及全身的代谢与免疫紊乱,展现出优越的治疗潜力。
关键词:干细胞外泌体,自身抗原,精氨酸酶1,银屑病,免疫与代谢
分类:纳米;生物医学与健康
银屑病是一种慢性炎症性皮肤病,主要表现为红斑、鳞屑和斑块,其发病机制复杂,涉及IL-23/Th17轴为核心的先天免疫与适应性免疫系统的过度激活。近年来,针对银屑病发病过程中关键细胞因子的生物制剂(乌司奴单抗,司库奇尤单抗等)已广泛应用于临床。尽管这些生物制剂能够显著减轻炎症反应,改善皮损,但单纯中和额外的细胞因子,仍难以实现银屑病的完全治愈。
为克服这一治疗瓶颈,间充质干细胞(MSCs)及其来源的外泌体(EVs)已逐渐成为银屑病治疗的新方向。MSCs及其分泌的EVs具有显著的免疫调节和抗炎特性,其在调节免疫反应、促进组织修复方面的潜力已被广泛研究。最近的研究表明,MSC-EVs通过调节细胞因子的表达,能够有效减轻银屑病小鼠模型中的皮肤炎症。此外,代谢途径在银屑病的上皮和免疫机制中也扮演着关键角色。具体来说,银屑病的病理进程不仅仅是由免疫系统的过度激活引起的,还与代谢紊乱密切相关。楼方舟等人研究发现,RNA+多胺+Hnrnpa1226-237复合物是银屑病的自身抗原,而在银屑病患者的角质形成细胞中,精氨酸酶-1(Arg1)的过度表达导致异常的多胺代谢。这一发现为研究团队提供了新的研究视角,即通过靶向代谢和免疫紊乱,清除银屑病自身抗原,可能为银屑病的治疗提供一种新的协同策略。
基于这一理论背景,研究团队在本研究中分析了各类与银屑病临床表现相似的红斑鳞屑性皮肤病患者的皮肤和血浆,发现Arg1在银屑病中具有特异性高表达(图2A-F)。进一步的实验表明,Arg1/多胺水平的升高可能导致过多的银屑病特异性自身抗原产生,进而激活DCs/Th17轴(图2G-M)。为了解决这一问题,研究团队开发了一种负载Arg1抑制剂nor-NOHA的工程化MSC-EVs(nor@MSC-EVs)。通过体外实验,研究团队首次证明了nor@MSC-EVs能够减少角质形成细胞中Arg1介导的多胺生成,并通过抑制DCs的成熟及随后的Th1/Th17细胞分化,抑制过度激活的固有免疫和适应性免疫反应。进一步的体内研究表明,nor@MSC-EVs在IMQ诱导的银屑病小鼠模型中显著减轻了皮损的红斑、鳞屑和厚度,且疗效优于当前临床上使用的生物制剂anti-IL17A。综合多组学数据和流式细胞术分析结果,nor@MSC-EVs通过抑制NF-κB信号通路,显著减轻了银屑病局部和全身的代谢与免疫紊乱。通过靶向Arg1/多胺介导的DCs/Th17轴,nor@MSC-EVs靶向递送nor-NOHA于皮肤,有效清除银屑病相关自身抗原,调节局部和系统的代谢(图3)和免疫紊乱(图4),从而缓解银屑病症状。这一研究不仅揭示了银屑病的免疫代谢机制,也为银屑病的临床治疗提供了新的潜在治疗选择。
李丹阳副研究员团队长期致力于利用工程化细胞外囊泡,RNA递送等手段在自身免疫病,肿瘤与再生医学方面的研究。中山大学附属第七医院皮肤病学博士生周鑫为论文的第一作者。中山大学附属第七医院李丹阳副研究员、徐云升教授,温州医科大学欧荣英教授和浙江大学徐李舟研究员为论文的通讯作者。


