近日，上海大学生命科学学院、上海大学心血管研究所陈雪瑞/贝毅桦在ACS Nano (IF=15.8)杂志在线发表了题为“Nanoparticle–Patch System for Localized, Effective, and Sustained miRNA Administration into Infarcted Myocardium to Alleviate Myocardial Ischemia–Reperfusion Injury”的最新研究成果（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c08811）。该研究构建了一种由导电微针贴片负载的miRNA纳米递送系统，通过miR-30d在梗死心肌处的局部、高效和持续给药，改善心肌缺血再灌注损伤（图1）。上海大学生命科学学院贝毅桦教授和福建医科大学附属协和医院心内科陈昭阳主任为共同通讯作者，青年教师陈雪瑞、博士生陈航和硕士生朱利云为共同第一作者，上海大学为第一完成单位。

图1

心肌梗死后血流再灌注会引发心肌缺血再灌注损伤，这是目前临床治疗中尚未解决的问题。在心肌缺血再灌注损伤的创新修复策略中，microRNAs（miRNA）有望成为修复受损心肌的基因治疗工具。该团队前期研究发现，miR-30d在心肌细胞中的过表达可以抑制心肌缺血再灌注损伤后的心肌细胞凋亡和纤维化。尽管常见的方法如脂质体和病毒载体已被用于miRNA 转染，但它们的治疗效率一直被较低的体内递送效率、miRNA易失活以及免疫原性所限。该文建立了一个导电微针贴片，并用其负载基于ZIF-8纳米粒子的miR-30d纳米递送系统，治疗小鼠心肌缺血再灌注损伤。ZIF-8纳米粒子通过自身的质子海绵效应帮助miR-30d从溶酶体中逃逸，从而避免其过早降解失活。与此同时，导电微针贴片为心肌内给药提供了局部、高效和持续的miR-30d递送，并释放金纳米粒子来重建梗死区域内的电传导。小鼠心超和心电图结果显示，负载miRNA纳米递送系统的微针贴片植入小鼠心脏3周和6周后，小鼠心功能得到改善，心脏重构减轻。

该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委、福建省青年人才资助计划等项目的大力资助和支持。哈佛大学和罗马尼亚Alessandrescu Rusescu国家母婴健康研究所等研究者也参与了该研究。

综上，该文结合了导电微针贴片和miRNA纳米递送系统的优势，克服了常见 miRNA 转染方法的局限性，实现了miR-30d在心肌细胞中的局部、高效和持续的表达。