工程化细胞外囊泡载 miR-100-5p 拮抗剂：新生儿缺氧缺血性脑损伤治疗新希望

《Neuroscience Bulletin》：Engineered Extracellular Vesicles Loaded with MiR-100-5p Antagonist Selectively Target the Lesioned Region to Promote Recovery from Brain Damage

为解决缺氧缺血（HI）性脑损伤缺乏有效治疗手段的问题，研究人员开展了关于 miR-100-5p 在 HI 脑损伤中作用及治疗潜力的研究。结果发现抑制 miR-100-5p 可减轻脑损伤，工程化细胞外囊泡（EVs）能靶向递送拮抗剂，该研究为 HI 脑损伤治疗提供新方向。

　　新生儿缺氧缺血性脑损伤是新生儿的一大 “健康杀手”，由围产期窒息等引发，常导致多种神经功能障碍。在发达国家，每 1000 名活产婴儿中有 1 - 3 名患病，而在发展中国家，这一比例高达每 1000 名活产婴儿中有 26 名 ，即便有治疗性低温等临床手段，它仍是新生儿死亡和神经发育残疾的重要原因。目前，由于对其复杂发病机制了解不足，治疗策略受到很大限制。因此，探索新的治疗靶点和方法迫在眉睫。

山东大学的研究人员开展了一项关于 miR-100-5p 在新生儿缺氧缺血性脑损伤中作用及治疗潜力的研究。研究发现，miR-100-5p 在 HI 脑损伤小鼠病变皮层中表达升高，抑制其表达可减轻脑损伤、促进功能恢复。通过工程化细胞外囊泡（EVs）负载 miR-100-5p 拮抗剂（RVG-EVsAntagomir），经鼻递送能选择性靶向脑损伤区域，降低 miR-100-5p 水平，发挥治疗作用。该研究成果发表在《Neuroscience Bulletin》上，为新生儿缺氧缺血性脑损伤的治疗提供了新的方向和潜在策略。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先构建了新生儿小鼠缺氧缺血模型，模拟临床病症。利用行为学分析评估小鼠神经功能，涵盖短期和长期神经行为测试。通过制备和表征工程化 EVs，实现对 miR-100-5p 拮抗剂的靶向递送。运用 qRT-PCR、Western blot、免疫组化等技术检测基因和蛋白表达，深入探究分子机制。

研究结果如下：

• miR-100-5p 对脑梗死面积和行为恢复的影响：研究人员发现 miR-100-5p 在 HI 小鼠同侧皮层表达显著增加，于 HI 后第 3 天最为明显。通过脑室注射 miR-100-5p 拮抗剂，发现其能显著改善 HI 小鼠脑水肿和梗死面积，减轻短期神经行为损伤，促进长期运动和记忆功能恢复，且未引起全身毒性 。
• 对长期脑萎缩和突触相关蛋白表达的影响：HI 小鼠脑出现明显萎缩和液化，突触相关蛋白 PSD95、Syt1 和 Syn 表达下降。而 miR-100-5p 拮抗剂处理可部分抑制脑萎缩，恢复这些突触蛋白的表达，有助于改善神经功能 。
• 对神经元存活的影响：HI 导致小鼠皮层和海马区凋亡细胞增多，而 miR-100-5p 拮抗剂处理可显著减少凋亡细胞数量，降低 cleaved-caspase3/caspase3 比值，增加 Nissl 体数量，有效减少 HI 诱导的神经元死亡。此外，抑制 miR-100-5p 表达还能减轻 HI 诱导的脑血管阻塞，缓解 VEGF 表达的降低，改善脑血流和血管生成 。
• 对神经炎症的影响：HI 损伤后，小鼠皮层梗死核心区域 Iba-1⁺细胞增多，即小胶质细胞激活，同时促炎细胞因子增加，抗炎细胞因子减少。miR-100-5p 拮抗剂可抑制小胶质细胞激活，减轻炎症反应，改善小胶质细胞形态，降低促炎细胞因子表达，增加抗炎细胞因子表达 。
• 工程化 RVG-EVs-Antagomir 的靶向性：研究人员成功制备了 RVG-EVs-Antagomir，其能有效负载 miR-100-5p 拮抗剂，在体外可被神经元和 PC12 细胞摄取。体内实验表明，经鼻递送后，RVG-EVs-Antagomir 能穿透血脑屏障（BBB），选择性靶向 HI 小鼠脑损伤区域，降低损伤区域 miR-100-5p 表达 。
• 对脑损伤的改善作用：无论是 HI 前还是 HI 后经鼻给予 RVG-EVs-Antagomir，都能有效减轻 HI 诱导的脑水肿和梗死，减少神经元损失和凋亡，对急性脑损伤具有神经保护作用 。
• Ppp3ca 的作用机制：研究人员筛选出 Ppp3ca 是 miR-100-5p 的直接靶基因。过表达 Ppp3ca 可减轻 HI 诱导的脑水肿、梗死面积，减少神经元凋亡，降低 c-Fos 表达，抑制炎症反应，恢复 PSD95 表达。而 miR-100-5p 过表达会部分拮抗 Ppp3ca 的神经保护作用 。

研究结论表明，miR-100-5p 在缺血性脑中表达增加，通过靶向 Ppp3ca 促进神经元凋亡。RVG-EVs-Antagomir 在 HI 发作 24 小时后经鼻给药仍有治疗效果，有助于新生儿小鼠脑缺血后神经功能的恢复，具有很大的治疗应用潜力。

在讨论部分，该研究为 HI 脑损伤的临床治疗提供了多方面的潜在价值。首先，确定了 miR-100-5p 为新的治疗靶点，且治疗窗口可延长至 HI 损伤后 24 小时，对无法及时治疗的患者意义重大。其次，利用工程化 EVs 实现非侵入性药物递送，为脑部疾病治疗提供了新的安全策略。再者，揭示了 miR-100-5p 通过靶向 Ppp3ca 抑制神经元凋亡的分子机制，为未来精准治疗策略的开发奠定了基础。不过，研究也存在一定局限性，如行为测试和免疫染色样本量有限，可能产生假阳性结果；未评估 miR-100-5p 拮抗剂的体内代谢半衰期和长期连续给药效果；也不能排除该治疗可能通过其他机制发挥脑保护作用，对 Ppp3ca 在神经元凋亡中作用的研究还处于初步阶段 。总体而言，该研究为新生儿缺氧缺血性脑损伤的治疗开辟了新道路，尽管仍有不足，但为后续研究指明了方向，有望推动相关领域的进一步发展。