Nat Communi:化敌为友,华中科技大学王江林等团队开发“红细胞囊泡疫苗”,主动引导免疫系统修复血管

  • 2026-05-06 14:27:43
  • 来源:医药头条

红细胞及红细胞膜囊泡凭借被动免疫逃逸特性,在个体化药物递送领域展现出良好应用前景,但其在免疫吞噬过程中的主动作用仍尚不明确。

2026年4月23日,华中科技大学王江林、南开大学王恺共同通讯在Nature Communications(IF=15.7)在线发表题为Phosphatidylserine-everted erythrocyte membrane vesicles enhance efferocytosis and remodeling of vascular grafts的研究论文。本研究提出一种磷脂酰丝氨酸外翻型红细胞膜囊泡全新研究范式,该囊泡可触发胞葬作用,借助免疫介导实现组织再生,而非单纯依靠免疫逃逸。

将此类磷脂酰丝氨酸外翻红细胞膜囊泡整合至小口径血管移植物后,在家兔颈动脉置换模型中,可显著加速内皮化进程、抑制血管钙化,并提升移植物远期通畅率。大型犬类模型的临床前研究进一步证实,其综合性能优于临床常用的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)人工血管。

本研究证实,经工程化改造的磷脂酰丝氨酸外翻红细胞膜囊泡,可作为通用、可定制且高性价比的生物界面材料,适用于血管移植物及其他血液接触类医疗器械;同时为利用固有免疫机制推动再生医学发展,提供了极具价值的全新策略。

红细胞是数量最多、最易获取的细胞类型,利用患者自身血液开展个体化治疗具备巨大应用潜力。通过常规机械挤压方式制备的红细胞膜囊泡(EMVs),能够包裹纳米药物;凭借逃避免疫系统的特性,EMVs具有优异的生物相容性与更长的血液循环半衰期,已成为主流应用载体。

然而,目前研究仅聚焦EMVs 依靠免疫逃逸产生的“don’t eat me”信号进行被动调控,关于EMVs 的“eat me”信号主动调控作用及其在组织再生领域的应用,尚未见报道。

磷脂酰丝氨酸(PS)外翻是各类细胞保守的凋亡特征,可作为巨噬细胞识别的“eat me”信号,启动胞葬作用。这一生理机制,使 PS 外翻型红细胞膜囊泡(PS-EMVs)成为免疫调控与再生修复领域极具潜力的生物医用材料。因此,本研究提出假设:PS外翻能够释放EMVs 的潜在功能,使其不再局限于单纯药物载体,进一步拓宽应用场景。

植入性生物材料会不可避免地诱发异物反应(FBR);巨噬细胞持续失控的促炎表型,会严重影响植入材料的功能与治疗效果。自体组织因无免疫原性,一直是临床组织修复替代的金标准。但自体组织存在来源有限、取材创伤大的问题,且大范围移植需同步开展双重手术,成本高、风险大,因此在多种场景下难以推广;尤其针对特殊血管修复,自体血管移植局限性尤为突出。

现阶段,临床上仍缺乏可用于心脏搭桥的小口径血管移植物产品。鉴于自体血管取材损伤大、数量有限,亟需开发具备免疫调控功能的新型材料,用以抵抗异物反应、促进血管重塑。为提升人工血管移植物的生物相容性,研究人员先后利用体外生物反应器与体内生物反应器构建生物工程化人工血管。

研究证实:基于细胞与动物源活性组分构建的组织工程血管,兼具优异生物相容性与再生重塑能力。但该类方案仍存在显著风险与局限:血管种子细胞多来源于尸体主动脉组织,活性基质常依赖异种动物脱细胞材料,临床转化受限。

为规避活细胞移植与异种脱细胞基质的缺陷,另一研究方向以天然ECM 为模板,在可降解高分子材料表面复合多种生物活性分子与功能基团,优化细胞- 材料相互作用、降低炎症反应。但该工艺存在活性成分易失活、制备成本高昂等问题,难以大规模应用。

图形摘要(摘自nature communications

本研究体外细胞实验证实:PS-EMVs 可激活MerTK 信号通路——胞葬作用的核心调控通路。研究进一步构建经自体 PS-EMVs 改性的小口径血管移植物,命名为 PEMVG,用于调控局部免疫微环境、促进血管组织再生。大型犬临床前转化实验证实:相较于商用 ePTFE 人工血管,PEMVG 可加速内皮化进程、抑制血管钙化、提升远期通畅率。

综上,PS-EMVs 可通过调控巨噬细胞胞葬作用,有效促进组织重塑,是极具转化前景的免疫调控策略。同时,本研究突破了红细胞膜仅依靠“don’t eat me”信号实现免疫逃逸的传统认知,通过 PS 外翻机制,首次阐明红细胞膜可介导“eat me”信号主动免疫调控,为再生医学与生物材料研发提供全新思路。

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71975-y


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