中山大学中山眼科中心教授袁进团队与香港大学教授刘璐合作，成功构建了具有靶向抗炎作用的工程化外泌体，创新性的与可溶性微针给药体系相结合，显著抑制角膜碱烧伤导致的炎症反应，改善角膜碱烧伤预后。相关成果近日发表于《纳米》（ACS Nano）。

论文共同第一作者、中山大学中山眼科中心博士后余菲表示，角膜是维持清晰视觉的前提和基础，化学性外伤、免疫性疾病引起的炎症反应导致伤口愈合延迟，破坏角膜正常结构与功能，严重者如角膜碱性化学伤导致失明，严重威胁患者视力健康。现有的临床治疗方法存在诸多局限性，促使研究者不断探索高效、安全的创新疗法。

研究团队通过基质金属蛋白酶可切割肽链将抗肿瘤坏死因子α（TNF-α）抗体连接于脂肪间充质干细胞外泌体表面构建工程化外泌体，通过电镜、免疫荧光共定位、纳米流式及电位检测等方法检测工程化外泌体的特征。

论文共同通讯作者、中山大学中山眼科中心副主任医师李赛群表示，构建小鼠角膜碱烧伤模型，结膜下注射工程化外泌体，动态分析证实抗TNF-α抗体修饰的工程化外泌体制备技术，提高抗体利用率同时，增强外泌体抗炎特异性，显著下调碱烧伤角膜炎症损害并促进角膜损伤修复。

在角膜上皮细胞与M1型巨噬细胞共培养体系中，工程化外泌体可以通过促进巨噬细胞M2型极化，显著降低共培养体系中的TNF-α、MMP9（基质金属蛋白酶9）、IL-6（白细胞介素6）和IL-1β（白细胞介素1β）表达。

为了克服传统眼局部给药，组织穿透性和生物利用度低的局限性，研究团队采用聚乙烯醇构建微针阵列，实现工程化外泌体跨角膜上皮递送。显示载外泌体微针具有足够的强度有效穿进角膜基质层，相比于传统给药方式，微针具有更高的角膜药物利用率和更长的药物释放时间，实现外泌体的靶向递送。

论文共同通讯作者袁进表示，在小鼠角膜碱烧伤动物模型中，工程化外泌体分别通过滴眼液、结膜下注射和微针形式进行给药，结果显示微针递送系统能够有效提高外泌体的生物利用度，增强角膜炎症控制效果。

该研究通过构建工程化外泌体，靶向抑制角膜碱烧伤引起的炎症反应，促进角膜的修复和再生，结合构建的聚乙烯醇-微针实现外泌体的精确和持续角膜递送，展示了工程化外泌体干预角膜炎症相关疾病的临床应用前景，同时证实微针技术在眼部生物活性纳米药物递送中的潜力。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00423