TSP-1/CD47信号轴在肝脏IR损伤过程中的内皮损伤阶段发挥关键作用。靶向该通路是防治肝脏 IR 损伤极具潜力的策略;但现有 CD47 拮抗剂会因与红细胞非特异性结合,产生严重的血液系统副作用。
2026年4月20日,吉林大学孙天盟、杨永广共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为A Biomimetic Nanoparticle System Intercepts and Degrades Thrombospondin-1 to Restore Vascular Homeostasis After Ischemic Injury的研究论文。
本研究构建了经TAX2(序列为CEVSQLLKGDAC的CD47源肽)功能化修饰的可降解纳米颗粒(TAX2-NPs),该纳米颗粒可特异性结合TSP-1,阻断其与LSECs表面CD47的相互作用。
TAX2-NPs由PLGA和DSPE-PEG-Mal组成,并偶联环肽TAX2,该肽段来源于CD47上可结合TSP-1的结构域。经全身给药后,TAX2-NPs可优先富集于损伤肝脏,通过竞争性结合TSP-1,抑制内皮细胞凋亡,维持肝血窦结构完整。被捕获的TSP-1随后会被巨噬细胞内吞,并经由自噬-溶酶体途径降解,从而清除胞外游离的TSP-1,减轻其长期致病作用。
综上,本研究构建了一种配体靶向纳米治疗策略,整合了TSP-1捕获、信号通路阻断以及自噬介导降解多重作用,为肝脏缺血再灌注损伤的防护提供了安全高效的新方案。
肝脏IRI是肝切除术和移植后肝功能障碍的主要原因,导致术后并发症和移植物失败。LSECs是最先遭受缺血损伤、且对缺血刺激最为敏感的细胞。缺血阶段,LSECs承受缺氧介导的代谢应激,进而发生细胞骨架破坏。再灌注发生后,氧气骤然涌入会诱发ROS大量生成,并促使炎症因子释放,进一步加重内皮损伤、升高血管通透性,同时诱发血栓形成与组织水肿。因此,维持LSECs结构功能完整,对于减轻IRI、保护肝脏微循环功能至关重要。
TSP-1是一种大型三聚体母细胞糖蛋白,已成为IRI期间内皮功能障碍的关键介质。在缺氧、炎症等应激信号刺激下,损伤组织内TSP-1表达一过性上调,其可由巨噬细胞、内皮细胞及其他实质细胞合成分泌。TSP-1通过其C端结构域与内皮细胞表面CD47结合,抑制NO-cGMP信号通路、阻断eNOS活化,并促进NADPH氧化酶介导的ROS产生。
上述效应共同引发血管收缩、微循环灌注受损,并加剧缺血性损伤。由此可见,靶向阻断TSP-1/CD47相互作用,是防治缺血脏器血管功能损伤的合理策略。但直接阻断CD47会因红细胞表面高表达CD47,引发严重血液系统毒性。因此亟需开发更为安全的配体靶向方案,实现TSP-1特异性中和。
与此同时,基于自噬的治疗技术研究进展,为病理性蛋白的选择性降解开辟了新方向。AUTACs、ATTECs及同类技术平台均证实,可控激活自噬- 溶酶体通路可高效清除致病蛋白。纳米载体亦可通过自身理化性质调控细胞自噬。其中PLGA纳米颗粒生物相容性优异,且自身可诱导自噬发生,该特性已被应用于肿瘤治疗领域的蛋白降解研究。
TAX2-NPs可抑制TSP-1与CD47结合,保护肝脏内皮细胞,并减轻肝脏缺血再灌注损伤(摘自Advanced Science)
本研究构建了TAX2功能化PLGA纳米颗粒(TAX2-NPs),载体材料由PLGA与DSPE-PEG-Mal构成。TAX2是来源于CD47序列的环肽,可特异性结合TSP-1,竞争性阻断TSP-1与CD47的相互结合。本研究将TAX2偶联于PLGA纳米颗粒表面,构建生物相容性递送体系,可捕获缺血肝组织局部高表达的TSP-1,并将其转运至巨噬细胞内,经由自噬- 溶酶体通路完成降解。
该策略能够特异性清除胞外TSP-1,进而减轻内皮细胞凋亡与炎症反应,最终实现肝脏IRI防护。综上,本研究提出一种配体靶向纳米治疗方案,整合TSP-1捕获、胞间转运、自噬介导降解多重作用,实现TSP-1/CD47信号通路精准且安全的阻断。
TAX2-NPs可恢复内皮细胞稳态、减轻肝脏损伤,为缺血及炎症疾病中,具备胞外致病蛋白特异性中和功能的纳米材料设计,提供全新研究思路。
原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.75344