导语：本文深入探讨了一种前沿的生物医学策略，利用工程化外泌体作为载体，实现miRNA的高效心肌细胞靶向递送，不仅在体外和体内实验中验证了其促进心肌细胞增殖、抗炎和抗凋亡的显著效果，而且为心肌梗死后的心功能恢复提供了新的治疗视角。

心血管疾病一直是全球范围内导致死亡的主要原因之一，其中心肌梗死（MI）后的心功能恢复问题尤为棘手。近年来，随着再生医学的兴起，基于微小RNA（miRNA）的治疗策略在心肌修复领域展现出巨大潜力。

2024年2月，Journal of Translational Medicine发表了一篇题为“Engineered bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded with miR302 through the cardiomyocyte specific peptide can reduce myocardial ischemia and reperfusion (I/R) injury”的文章，为心肌梗死后的修复提供了新的治疗思路。该研究不仅在理论上具有创新性，而且在临床应用上具有重要的转化价值。

本研究是一项实验性研究，旨在探索工程化骨髓间充质干细胞（BMSCs）衍生的外泌体装载miR302，通过特异性肽段（CMP）靶向心肌细胞，以减少心肌缺血再灌注（I/R）损伤。研究中将C57BL/6小鼠随机分为六组，包括对照组、模型组以及接受不同干预的实验组，每组包含30只8～10周龄的雄性小鼠。通过尾静脉注射的方式，将工程化外泌体以0.25μg/100μL PBS/只的剂量，每2天一次，连续4周对小鼠进行治疗。

本研究中，工程化外泌体DSPE-PEG-CMP-EXO在与H9C2心肌细胞共培养后，显示出比未修饰外泌体更高的内化效率（见图1）。这为后续miR302的稳定表达和功能发挥奠定了基础。通过电穿孔技术将miR302模拟物加载至工程化外泌体中，实现了miR302在体外模型中的稳定表达长达24小时，显著长于未装载外泌体的12小时。此外，RiboGreen检测结果显示，miR302在48小时内的累积释放率达到90%，表明工程化外泌体具有出色的miRNA保护和持续释放能力。

图1 在体外实验中，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO对H9C2心肌细胞基因表达的影响及其内化效果

miR302的过表达通过抑制Hippo信号通路，显著促进了H9C2心肌细胞的增殖。MTT实验结果表明，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO处理的细胞相较于其他组别，展现出更高的细胞增殖率。Western blot分析进一步证实了DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO显著提高了Ki67和Yap蛋白的表达水平，这两个蛋白是细胞增殖的关键指标。

在体内实验中，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO显著降低了心肌损伤标志物cTnI和CKMB的水平，以及促炎因子TNF-α和IL-1β的水平，显示出明显的抗炎效果。此外，与模型组相比，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO治疗组的miR302在血清和心脏组织中的表达水平显著提高，这可能与其抗炎作用有关。HE染色和TUNEL染色结果显示，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO治疗显著减少了心肌细胞的坏死程度和凋亡率，Western blot分析也表明，该治疗组Bcl-2蛋白表达上调，而Bax蛋白表达下调，进一步证实了其抗凋亡效应。

最为关键的是，DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO治疗显著改善了心脏功能。通过超声心动图检测，与模型组相比，治疗组的小鼠在心肌梗死后第28天，左室射血分数（EF）、左室短轴缩短率（FS）、左室质量指数（LV Mass Index）显著提高，而左室舒张末期内径（LVIDd）、左室收缩末期内径（LVIDs）、左室后壁厚度等指标显著降低（见图2）。这些结果表明，工程化外泌体治疗有助于恢复心脏结构和功能，减少心肌梗死后的不良重构。

图2 DSPE-PEG-CMP-miR302-EXO处理对小鼠心肌缺血再灌注（I/R）损伤后心脏功能的显著保护作用

本研究将miR302与BMSCs衍生的外泌体结合，并通过CMP实现对心肌细胞的靶向治疗。这种策略不仅提高了miRNA的稳定性和细胞内传递效率，而且通过激活Yap信号通路，促进了心肌细胞的增殖，从而对心肌I/R损伤展现出显著的治疗潜力。此外，该研究还为外泌体作为药物载体的临床应用提供了新的视角，尤其是在心血管疾病的治疗领域。

参考文献

Gu J, You J, Liang H, et al. Engineered bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded with miR302 through the cardiomyocyte specific peptide can reduce myocardial ischemia and reperfusion (I/R) injury[J]. J Transl Med. 2024, 22(1):168. doi: 10.1186/s12967-024-04981-7.

编辑：薄荷

二审：清扬

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排版：半夏