学术前沿
【综述】江苏大学陶志敏、许文荣教授ADDR：细胞外囊泡作为纳米/微米尺度的递送系统
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详细介绍
细胞外囊泡 EV 作为纳米/微米尺寸的载体，在药物递送和生物成像中显示出巨大的前景。目前已有大量的研究工作探索了EV的多方面独特性质，它们的物理化学特性、生物学特征和机械力学性质使它们成为独特的载体，在进行药物递送时具有特殊的药代动力学、循环代谢和生物分布模式。本文首先分析了EV作为递送平台的利弊。其次，与工程纳米颗粒递送系统 例如生物相容性二嵌段共聚物 相比，提出了了工程化 EV 特别是外泌体 的合理设计方案。最后，比较了针对EV不同的药物加载策略，为如何构建临床可用且高效的纳米/微载体以实现令人满意的医疗目标的提供参考。
图1 细胞外囊泡的生物起源与细胞摄取
图2 外泌体的结构，内容物，生物力学性质。外泌体具有脂质双层膜结构，且其膜表面高表达四跨膜蛋白 CD9、CD81 和 CD63 、丰富的四跨膜蛋白相关蛋白 ICMA、整联蛋白等。大量的 DNA、不同种类RNA、酶和其他功能性蛋白质被包裹在外泌体中。
综述展示的用原子力显微镜 AFM 测量EV机械性能的原理示意图以及红细胞EV的原子力显微镜图像。水通道蛋白-1 AQP1 在EVs上的表达可以增加其变形能力，AQP1缺失型EV的刚度明显高于对照EV。此外，对EV进行超速离心和超声波处理，可以在一定程度上改变其刚性。表面改性 例如，通过聚合物或脂质功能化 也会改变EV的机械性能，与合成颗粒类似，改变聚合物类型、长度、密度/覆盖率或改变磷脂组成/相行为，会改变一系列由机械性能决定的物理化学特征，包括粒径、形状、化学成分和表面配体，从而改变EV的递送效率。
EV 在肿瘤药物递送过程中的生物体循环。(a) EVs 通过尾静脉注射到小鼠体内后，主要在肝脏、脾脏和肾脏中积累。CD47在其表面表达有助于抵抗巨噬细胞的吞噬作用。(b) EVs 通过两种途径穿透血管内皮细胞：(1) EVs 的可变形性允许它们通过内皮间窗孔被动外渗；(2) 跨胞运输是内皮细胞主动摄取 EVs，然后通过胞吐作用释放货物(c) EVs 通过膜融合的EV被细胞摄取后可以直接释放货物。
参考文献
[1] P. Fu, J. Zhang, H. Li, M. Mak, W. Xu, Z. Tao, Extracellular vesicles as delivery systems at nano-/micro-scale, Adv Drug Deliv Rev, (2021) 113910.
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