细胞纳米穿孔技能触发外泌体开释的机制。

俄亥俄州立大学化学与生物分子工程的科学家开发了一种细胞纳米穿孔技能，可大规划出产含有医治性mRNA和靶向肽的外泌体，根据此的新的基因医治战略具有反转疾病进程的潜力。该研讨12月16日宣告在《Nature Biomedical Engineering》杂志上。

2017年，L. James Lee博士和他的搭档们宣告了一项名为“安排纳米转染”(TNT)的再生医学发现，掀起了轩然大波。这项技能运用一种根据纳米技能的芯片将生物物质直接运送到皮肤中，可将成年细胞转化成任何类型的细胞，以便在患者体内进行及时有用的医治。研讨人员进一步研讨TNT成功背面的机制，发现外泌体是将再生物质运送到皮肤外表以下安排的隐秘。

外泌体是由细胞开释、作为与其他细胞通讯的一种办法的小囊泡，因为其数量多且不会引发免疫反响，被作为医治资料的生物学友爱载体而逐步广泛。基因疗法的关键在于找到一种办法，让那些相对较大的遗传指令在它们细小的身体里，以一种能发生医治作用的规划存在。但是，在细胞排泄的外泌体中刺进外源性核酸，特别是大的mRNA，会导致产值下降。

所以，研讨人员提出了一种用于出产很多含有医治性mRNA和靶向肽的外泌体的细胞纳米穿孔（cellular nanoporation, CNP）办法，能够促进人体细胞吐出数百万个外泌体，经搜集和纯化后可用作含有药物的纳米载体。研讨者在纳米工程硅片上放置了大约一百万个捐献的细胞（例如从人脂肪中搜集的间充质细胞），并利用电刺激将组成的DNA注入供体细胞中，这种DNA强制喂食的成果是，细胞需求将不需求的物质作为DNA转录信使RNA的一部分排出体外，并修正细胞膜上被戳出的洞。与全体电穿孔和其他外泌体出产战略比较，该技能发生的外泌体多达50倍，而外泌体mRNA转录本的增加超越1,000倍，即便来自根底排泄水平较低的细胞也是如此，标明该技能具有可扩展性，能够出产满足的纳米颗粒用于人体。

CNP会发生很多带有转录的mRNA的囊泡。

当然，关于任何基因医治来说，必不可少的是知道需求传递哪些基因来处理医学问题。在这项工作中，研讨人员挑选经过传递一种称为PTEN（一种癌症按捺基因）的基因来测验神经胶质瘤脑肿瘤的成果，封闭按捺作用的PTEN骤变可使癌细胞不受操控地成长。在原位磷酸酶和张力蛋白同源物（PTEN）缺点的神经胶质瘤小鼠模型中，含mRNA的外泌体康复了肿瘤按捺功用，增强了对肿瘤成长的按捺作用并增加了存活率。细胞纳米穿孔能够将外泌体用作需求转录操作的通用核酸载体。

CNP生成的外泌体在U87原位神经胶质瘤模型中的体内医治成效。

外泌体没有毒性，也不会激起免疫反响，它们简直广泛人体的任何地方，包含经过血脑屏障，但是大多数药物无法进入大脑。在小鼠中进行的测验标明，与用作对照的物质比较，符号的外泌体更或许传播到脑肿瘤并减慢其成长；因为其能够安全地进入大脑，这种药物运送体系也有望在神经体系疾病如阿尔茨海默症和帕金森氏病中得到进一步使用。

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参考资料：

[1] A new gene therapy strategy, courtesyof nature

[2] Large-scale generation of functionalmRNA-encapsulating exosomes via cellular nanoporation

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