納米顆粒囊泡穿梭體由用于磁場(chǎng)誘導(dǎo)靶向的三氧化二鐵（Fe3O4）核心、二氧化硅（SiO2）外殼和與兩種抗體偶聯(lián)的刺激可裂解聚（乙二醇）（PEG）電暈組成（一種針對(duì)目標(biāo)外泌體上的抗原，另一種靶向受體損傷細(xì)胞）。同時(shí)驗(yàn)證了囊泡穿梭系統(tǒng)作為心肌梗死（MI）**的潛力。Fe3O4與SiO2殼被涂。SiO2殼不僅保護(hù)Fe3O4核的磁性不受酸性生物環(huán)境中鐵浸出的影響，而且能夠進(jìn)一步用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MPTS）、巰基丙酸、水合肼和醛功能化的PEG進(jìn)行逐步修飾。這些反應(yīng)步驟引入了pH可裂解的腙鍵、防污段（PEG）和醛基（CHO），得到設(shè)計(jì)的GMNPs。通過(guò)掃描電鏡、紅外光譜法、磁性測(cè)量以及X射線衍射等分析方法，測(cè)定合成的GMNPs物化性質(zhì)。

這種核-殼-電暈納米顆粒（GMNPs），就是Fe3O4與SiO2殼被涂。SiO2殼不僅保護(hù)Fe3O4核的磁性不受酸性生物環(huán)境中鐵浸出的影響，而且能夠進(jìn)一步用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MPTS）、巰基丙酸、水合肼和醛功能化的PEG進(jìn)行逐步修飾。這些反應(yīng)步驟引入了pH可裂解的腙鍵、防污段（PEG）和醛基（CHO），得到設(shè)計(jì)的GMNPs。通過(guò)掃描電鏡、紅外光譜法、磁性測(cè)量以及X射線衍射等分析方法，測(cè)定合成的GMNPs物化性質(zhì)。

囊泡穿梭體應(yīng)該同時(shí)具有捕獲外泌體和靶向心肌細(xì)胞的能力。為了證實(shí)這一點(diǎn)，通過(guò)醛基和抗體伯胺之間形成Schiff堿，將兩種類型的抗體（抗外泌體上抗原的抗CD63和針對(duì)MI區(qū)損傷心肌細(xì)胞的抗MLC）偶聯(lián)到醛功能化的磁性納米顆粒上。這些抗體（抗CD63和抗MLC）是根據(jù)抗小鼠Cy3-Red和抗兔異硫氰酸熒光素（FITC）二抗對(duì)GMNPEC而不是GMNPBSA（對(duì)照組，GMNP與牛血清白蛋白（BSA）結(jié)合）的特異性靶向作用進(jìn)一步鑒定的。這直接表明抗CD63和抗MLC抗體均存在于GMNPEC表面。所有結(jié)果證實(shí)了囊泡穿梭體GMNPEC納米顆粒可以**地捕獲循環(huán)外泌體。

為了進(jìn)一步證明外泌體捕獲和細(xì)胞靶向在GMNPEC中的整合，PKH67標(biāo)記的外泌體與損傷的心肌細(xì)胞在GMNPEC或GMNPN存在的情況下共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)GMNPEC**增加鄰近損傷心肌細(xì)胞的外泌體數(shù)量。而GMNPN既不與損傷心肌細(xì)胞結(jié)合，也不與外泌體結(jié)合，表明雙抗體偶聯(lián)GMNPEC的結(jié)合作用具有特異性。為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)GMNPEC納米顆粒在體內(nèi)的整合損傷靶向和外泌體捕獲能力，將RhB標(biāo)記的GMNPEC、GMNPEN或GMNPN注射到MI模型大鼠體內(nèi)。在注射期間和注射后，進(jìn)一步給予大鼠磁場(chǎng)10 min。在GMNPEN處理組和GMNPEC處理組動(dòng)物的梗死區(qū)同時(shí)觀察到特異性RhB熒光（紅色）和PKH67熒光（綠色）；非梗死（遠(yuǎn)端）心肌中不存在GMNPEC納米顆粒也證實(shí)了結(jié)合特異性。這些結(jié)果表明，構(gòu)建的囊泡穿梭體具有特異性收集循環(huán)外泌體并根據(jù)需要將其轉(zhuǎn)運(yùn)到梗死區(qū)的能力。

一旦GMNPEC將外泌體穿梭到梗死部位，GMNPEC納米顆粒被設(shè)計(jì)為釋放這些外泌體，協(xié)助其內(nèi)化以獲得**益處。為了證明此釋放行為，在模擬生理?xiàng)l件下（pH6.8為梗死環(huán)境，pH7.4為正常環(huán)境）評(píng)價(jià)了GMNPEC的外泌體釋放行為。這些結(jié)果證明了GMNPEC在一定條件下選擇性釋放身體指定區(qū)域捕獲的外泌體的潛力。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，pH是觸發(fā)GMNPEC納米顆粒外泌體和抗體釋放的關(guān)鍵要求。為了進(jìn)一步評(píng)估GMNPEC在梗死區(qū)（pH6.8）而不是正常組織（pH7.4）釋放外泌體的能力，將GMNPEC與預(yù)透析血清或PKH26標(biāo)記的外泌體共同孵育，以捕獲外泌體，即形成了GMNPEC–EXO。隨后，通過(guò)磁性分離收集GMNPEC–EXO納米顆粒，然后在pH6.8或pH7.4的PBS緩沖液中37 °C孵育4h。結(jié)果表明，捕獲和釋放的過(guò)程并不影響外泌體的完整結(jié)構(gòu)。

為評(píng)價(jià)**作用，在MI模型大鼠中全身給予囊泡穿梭體，并按計(jì)劃測(cè)定**作用。結(jié)果顯示PBS、GMNPN和G′MNPEC**組的左心室射血分?jǐn)?shù)進(jìn)一步降低，但GMNPEC**組**改善。這些數(shù)據(jù)表明，GMNPEC收集和釋放的外泌體在GMNPEC產(chǎn)生的**效果中都具有必不可少的作用。免疫熒光染色顯示GMNPEC輸注促進(jìn)血管生成，相比之下，在對(duì)照組、GMNPN或G′MNPEC處理組中，只有少數(shù)CD31 + 血管進(jìn)入新形成的微血管網(wǎng)絡(luò)。這表明GMNPEC將外泌體轉(zhuǎn)移到梗死區(qū)，并引起血管的生長(zhǎng)。這些結(jié)果表明，構(gòu)建的囊泡穿梭在MI模型中改善了心臟功能。

外泌體可以增強(qiáng)心肌的功能和促進(jìn)血管生成。本研究構(gòu)建的囊泡穿梭方法，收集了循環(huán)外泌體，將其轉(zhuǎn)移到梗死區(qū)域并釋放它們以產(chǎn)生MI的**效果。與傳統(tǒng)的體外培養(yǎng)細(xì)胞外泌體給藥**策略的研究相比，體內(nèi)操作內(nèi)源性外泌體生物分布**MI的概念還可能應(yīng)用到其他疾病和過(guò)程，如**轉(zhuǎn)移。外泌體生物分布的操縱也可用于研究EV分布的生物學(xué)作用——操縱其他EV的生物分布，如微泡和凋亡小體，改變其在信號(hào)傳遞、細(xì)胞功能調(diào)節(jié)和組織穩(wěn)態(tài)維持中的作用。

抗CD63抗體與囊泡穿梭捕獲偶聯(lián)，并附著在內(nèi)源性循環(huán)外泌體上（i）。使用吸引磁性囊泡穿梭到梗死區(qū)域的外部磁體和靶向受損心肌細(xì)胞上MLC的結(jié)合抗MLC抗體雙重靶向GMNPEC（ii）。由pH < 6.8的梗死環(huán)境觸發(fā)的外泌體的釋放，酸化誘導(dǎo)的腙鍵的裂解和GMNPEC電暈的脫落導(dǎo)致外泌體的選擇性釋放（iii）。

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zzj 2021.3.10