VEGF和CD47双修饰外泌体靶向递送治疗沙漠干热环境热射病急性肾损伤的作用及机制研究

目的设计一种基于外泌体高效递送的方式,将VEGF和CD47双修饰的外泌体递送到热射病引起的肾损伤,减轻并修复肾损伤。方法构建靶向肾损伤的融合表达VEGF和CD47的质粒,转染至大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells,BMMSCs)后分离提取外泌体。通过透射电子显微镜及纳米颗粒跟踪分析、蛋白质印迹法等方法对外泌体进行鉴定。经大鼠尾静脉分别注射200μg DiD标记的未修饰外泌体、VEGF修饰的外泌体和VEGF-CD47双修饰的外泌体,采用小动物活体成像仪检测并分析外泌体对肾脏的靶向作用。60只SD大鼠随机分6组每组10只,sham组为空白对照组(A组,n=10),其余各组均复制热射病肾损伤模型。模型复制成功后12、24、36 h,B组给予相同剂量生理盐水;C组给予质粒空载体(Empty plasmids,Ep)组、D组给予Exos组、E组给予Exos^(VEGF)组、F组给予Exos^(VEGF-CD47)组。于3次给药治疗后第72小时取肾脏组织和血:从组织水平观察肾组织病理变化并进行损伤评分;检测血清血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Scr)评价治疗效果;WB和qRT-PCR分析炎症介质TNF-α、NF-κB的表达水平;检测增殖调控信号分子Ki67、FGF2、pAMPK、pERK和纤维化调控分子FGF23,综合分析对增殖和抑制纤维化的作用。结果成功获取了BMMSCs和Exos^(VEGF-CD47)并进行鉴定,急性肾损伤模型动物均复制成功。Exos^(VEGF-CD47)在活体肾组织中比ExosCtrl组和Exos^(VEGF)组的荧光强度高(P<0.05)。治疗后72小时Exos^(VEGF-CD47)组,肌酐、尿素氮下降(P<0.0001);Exos^(VEGF-CD47)组Tubular casts score评分显著低于AKI+Exos组、AKI+Exos^(VEGF)组(P<0.0001);促炎因子TNF-α、NF-κB蛋白水平明显下调(P<0.0001);而Ki67、FGF2显著上调(P<0.05),FGF23显著下调(P<0.0001)。结论VEGF和CD47可以高效靶向热射病急性肾损伤,有效减轻损伤并促进修复,其机制可能与外泌体传递抑制肾组织炎症反应、促进增殖和抑制纤维化有关。