中国科学家开发出新型中性粒细胞工程纳米囊泡可以改变感染性伤口治疗

中国科学家开发出新型中性粒细胞工程纳米囊泡 可以改变感染性伤口治疗

最近的一项研究从活性中性粒细胞中开发了纳米囊泡（NV），展示了它们进行分子清创和加速感染性伤口愈合的能力。

这种新方法通过靶向和中和深层组织病原体，显著提高了治疗效果，特别是对顽固的糖尿病伤口。

感染性伤口是医疗保健的严峻挑战，特别是对于努力应对无效抗生素和耐药性不断升级的糖尿病患者。常规疗法往往不足以解决深层组织感染，这凸显了更创新解决方案的必要性。

来自活性中性粒细胞的工程纳米囊泡（NV）为对抗深深嵌入组织中的病原体提供了精确的机制，有可能彻底改变复杂感染性伤口的管理，并提高整体治疗效果。

南京医科大学附属苏州医院中性粒细胞工程技术研究中心的研究人员在医学纳米技术方面取得了重大进展。他们的发现于近期发表在《Burns & Trauma》（烧伤与创伤）上，详细介绍了新型中性粒细胞工程NV的创造。

这些富含杀菌蛋白的NV通过放大身体在损伤部位的自然免疫反应来改变感染性伤口治疗。该研究论著第一作者是Hangfei Jin（金航飞，音译），通讯作者为Bingwei Sun（孙秉伟，音译）

这项研究表明，由活化的中性粒细胞衍生的工程化NV不仅模仿外泌体的物理特性，而且由于其丰富的杀菌蛋白含量而超越它们。这些NV在体外和体内都经过广泛测试，可以有效对抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等关键病原体，这些病原体会导致深层组织感染。

NV促进快速清创，显著减少细菌数量，促进胶原沉积，从而加速愈合过程。这项研究将NV定位为传统抗生素的强大替代品，引入了一种治疗耐药性感染的新方法，并推进了伤口护理领域。

孙秉伟博士指出：

这些工程NV标志着感染疾病管理的重大进步。通过用高水平的杀菌蛋白瞄准感染部位，我们实现了快速有效的愈合，从而为治疗慢性和耐药性感染开辟了新的途径。

活性中性粒细胞衍生NV的出现标志着医疗技术的重大飞跃，有可能降低医疗保健成本并提高患者的预后。这项创新不仅有望改善糖尿病和其他慢性感染患者的伤口愈合，还为进一步发展受生物启发的治疗策略奠定了基础。

附：该研究背景信息

伤口愈合挑战不仅给全球医疗保健系统带来了巨大的经济负担，而且还大大降低了患者的生活质量。感染是伤口愈合最常见的障碍之一，抗生素是主要治疗方法。

然而，全身抗生素很难有效地到达深层伤口组织，局部使用的抗生素通常会导致过敏。此外，过度使用抗生素会导致严重的细胞毒性和细菌耐药性的出现，使感染伤口的治疗进一步复杂化。

清创可以通过机械、利器、手术、自溶、酶或生物方法来实现。伤口组织内的微生物产生由蛋白质、多糖和DNA组成的细胞外基质，这增强了对伤口部位的粘附性。

传统的清创技术，如机械清创，很难完全消除这种生物膜，并可能无意中损害健康组织。因此，迫切需要创新的清创方法，以加快了感染伤口的愈合。

中性粒细胞是血液中循环的主要免疫细胞，是感染部位的第一反应者。中性粒细胞是第一批循环的炎症细胞，它们的主要作用是清除外来碎片并抵御可能的感染。

当被炎症激活时，这些中性粒细胞可以通过脱粒迅速释放大量分子，这些分子具有直接对抗病原体的能力。

外泌体（Exosomes, Exos）是细胞的特化分化囊泡，直径为50至200纳米，在这些分子和蛋白质的细胞间运输中起着关键作用。此外，Exos具有明显的优势，如延长循环、逃避吞噬作用和深层组织渗透，使它们成为药物输送的有前途的候选者。

然而，由于其少量释放有限，分离Exos具有挑战性，并且纯化过程既耗时又复杂。

为了解决这些产量限制，细胞工程纳米囊泡(NV)已经成为一种很有前途的替代Exos的药物递送方法。工程NVs是通过反复让细胞通过微孔过滤器而机械产生的。

这一过程使细胞膜断裂，使其自发地重新组装成纳米级的囊泡，保留了来源细胞的蛋白质和RNA的很大一部分。作为Exos的替代品，工程化的NV不仅复制了细胞功能，而且克服了有限的外泌体可用性和纯化困难的挑战。

在这项研究中，上述研究团队从活化的中性粒细胞中产生工程化的NV，用于治疗感染性皮肤伤口。

他们首先比较了工程NV与体外培养细菌的中性粒细胞衍生的Exos的杀菌效果。工程NV显示出显著的杀菌活性。此外，通过伤口收缩面积测量、组织病理学检查、炎症因子评估和免疫化学染色来评估NV的体内治疗效果。

所有结果都表明，这些活化的中性粒细胞工程NV具有相当大的潜力，它们具有显著的杀菌特性，特别是在感染性皮肤伤口的治疗方面。