细胞外囊泡递送IL-10治疗急性肾损伤

　　今日外泌体实验人员有文章一种通过工程巨噬细胞来制造负载白介素10(IL-10)的细胞外囊泡(IL-10+EV)的方法，用于治疗缺血性急性肾损伤(AKI)。由于EV表面上的粘附成分，通过EV递送IL-10不仅增强了IL-10的稳定性，而且还提高了其对肾脏的靶向性。IL-10+ EV的治疗显著改善了缺血/再灌注损伤引起的肾小管损伤和炎症，并有效地预防了向慢性肾脏病的转变。从机理上讲，IL-10+ EV靶向肾小管上皮细胞，并抑制了rapamycin信号传导的哺乳动物靶点，从而促进线粒体保持线粒体的健康。此外，IL-10+ EV通过靶向肾小管间质中的巨噬细胞有效地驱动了M2巨噬细胞极化。

　　急性肾损伤(AKI)，一种肾功能的突然丧失，发病率和死亡率都很高。此外，AKI常增加患慢性肾脏病(CKD)和终末期肾脏疾病的风险。但是，尚无明确的疗法来治疗既定的AKI或阻止其发展为CKD。

　　白介素10(IL-10)是一种功能强大的免疫调节剂，具有强大的抗炎和组织再生能力。在AKI中，研究表明IL-10可通过限制炎症细胞因子的产生和免疫细胞浸润来保护缺血、顺铂或输尿管梗阻引起的肾脏损伤，表明IL-10可能是一种潜在的治疗方法，解决目前AKI治疗的临床挑战。但是，细胞因子易受化学和物理不稳定的影响，并不可避免地激活循环中的白细胞，这可能会导致治疗效果降低、损害患者。解决该问题的关键是提高IL-10的稳定性并选择性地靶向受损的肾脏。

　　细胞外小泡(EVs)，例如外泌体和微泡，是细胞以组成型或诱导型方式分泌的小膜颗粒(大小为40至1000 nm)。释放的EV通过将核酸和蛋白质转运至远端或附近的细胞，充当细胞间的信使。近期外泌体实验人员的研究表明，在从化学治疗到基因治疗的多种情况下，EV具备作为强大而可行的纳米载体进行药物递送的潜力。与现有的递送系统相比，EV的独特优势是其天然来源，这使它们能够逃避吞噬作用，延长治疗剂的半衰期并降低免疫原性。因此，基于EV的药物递送系统可能是操纵IL-10以有效治疗AKI的有吸引力的候选者。

　　该研究报道了一种有效的方法，用于制备来源于巨噬细胞的负载IL-10的EV(IL-10+EV)，并研究了IL-10+ EV在缺血性AKI鼠模型中的治疗效果。IL-10+ EV能够增强IL-10的稳定性，并由于EV表面上的整联蛋白α4β1、α5β1、αLβ2和αMβ2等粘附成分而有效地靶向受损的肾脏。IL-10+ EV的治疗不仅可以靶向肾小管间质中的巨噬细胞，而且可以靶向肾脏中的肾小管上皮细胞(TECs)，可以显著改善肾脏缺血/再灌注(I/R)损伤，并防止AKI向CKD的转变。具体来说，研究显示IL-10+ EV抑制哺乳动物mTOR靶点活性，从而促进线粒体自噬保持TEC中的线粒体适应性。研究结果支持将EV用作IL-10的多功能递送系统，将其作为治疗缺血性AKI的有效策略。

　　IL-10+EV的制备和表征。(A)用RFP标记的IL-10转染RAW细胞，然后用地塞米松刺激。通过针对RFP的免疫染色检查了IL-10的细胞内分布。右边的方框是方框区域的热图可视化。比例尺，10 μm。(B)在工程化RAW细胞中对IL-10(绿色)和EV标记CD63(红色)进行免疫染色。(C)在IL-10+ EV中对EV相关的标志蛋白(Alix、CD63和CD81)和巨噬细胞相关的标志物(CD68和CD206)进行蛋白质印迹分析。(D)IL-10+EV的尺寸分布和代表性TEM图像。(E)热图，显示了从抗体阵列分析获得的每种细胞因子的蛋白质水平。M0 EV：未经处理的RAW细胞产生的EV。(F)EV中IL-10的ELISA分析，以及IL-10+ EV中IL-10和IL-10受体的蛋白质印迹分析。(G)通过实时定量PCR测量IL-10+EV中的IL-10 mRNA。(H和I)比较IL-10+ EV和游离IL-10在不同条件下的稳定性，包括在37°C或-80°C下放置一周，在pH 5.5溶液中悬浮12小时。然后，通过ELISA分析在不同时间点检测IL-10浓度。

　　IL-10+EV可抑制AKI-CKD转变。采用35分钟的单侧IRI，再灌注后静脉内注射IL-10+EV(200 μg)，每24小时连续给药，共3次。在诱发疾病后第4周对小鼠实施安乐死。(A)PAS染色的代表图。比例尺为500 μm(顶部)和200 μm(底部)。矢状截面上的Masson三色染色的代表图。底部是高框区域的放大倍数。比例尺为1 mm(顶部)和200μm(底部)。(C)肾脏组织中胶原I和α-SMA的蛋白质印迹分析。