流感和COVID-19等呼吸道疾病会引发炎症反应,对肺部造成长期损害,而且很难治疗。现在,由兽医学院的Andrew Vaughan领导的研究人员通过脂质纳米颗粒传递mRNA的技术,能够极大地增强肺部受损血管的修复模式,从而提高氧饱和度。


血管内皮细胞肺修复作用

在最近的一项研究中,研究人员观察了血管内皮细胞在肺修复中的关键作用。他们的研究成果发表在《Science Translational Medicine》杂志上,由宾夕法尼亚大学兽医学院的Andrew Vaughan领导,研究表明,通过脂质纳米颗粒(LNPs)输送血管内皮生长因子 (VEGFA)的技术,他们能够极大地增强这些受损血管的修复模式,就像水管工修补破裂管道的部分并添加新的管道一样。

宾夕法尼亚大学兽医学院生物医学科学助理教授Vaughan说:“虽然我们的实验室和其他实验室以前已经表明,内皮细胞是流感等病毒感染后修复肺部的无名英雄之一,但这一发现告诉了我们更多关于这个故事的信息,并揭示了起作用的分子机制。在这里,我们已经确定并分离了修复组织的途径,将mRNA传递给内皮细胞,从而观察到受损组织的恢复增强。这些发现暗示了一种更有效的方法来促进COVID-19等疾病后的肺部恢复。”


实验过程

首先,研究人员发现,小鼠和人类的肺部被流感病毒或SARS-CoV-2感染后,TGF-R2在肺内膜中的表达增加。然后,研究人员探索了TGF-R2在肺内皮修复中的功能作用。结果显示,内皮细胞TGF-R2的缺失,阻碍了流感诱导肺损伤的有效恢复。数据表明,LNP可以有效地将Vegfa mRNA输送到内皮细胞中。动物模型中,实验组血管恢复显著改善,氧气水平有所改善。另外,在一些动物模型中,接受治疗的小鼠比对照组更好地恢复了体重,且肺部炎症较少,肺液中某些标志物的水平较低,肺部损伤和疤痕较少,血管更健康。

写在最后

总结来说,这篇论文通过使用小鼠、人类类器官和人类内皮细胞,证明了TGF-R2如何在内皮肺细胞中与VEGFA特异性相互作用,以促进病毒损伤后的组织再生。另外,研究人员还开发了肺靶向纳米颗粒来递送Vegfa mRNA,以促进缺乏TGF-R2的小鼠的肺愈合。这些结果表明靶向肺内皮细胞中TGF-R2信号转导可作为ARDS治疗的潜在方案。

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