美国俄勒冈州立大学药学院OlehTaratula教授团队纳米粒介导卵泡抑素mRNA的肝脏特异传递有效增加小鼠肌肉质量

近日，美国俄勒冈州立大学药学院Oleh Taratula教授团队在生物医学1区杂志《Theranostics》（IF: 8.766）上发表研究论文，报道了一种纳米粒介导卵泡抑素follistatin mRNA的肝脏特异传递有效增加小鼠肌肉质量的基因治疗策略。

慢性疾病导致的肌肉萎缩严重降低患者的生活质量和治疗效果。在许多患者中，肌肉萎缩不能通过营养支持或体育锻炼逆转。独立于运动和特殊饮食的保持或增加肌肉质量的有效治疗方式是高度必要的。TGF-β超家族蛋白，myostatin和activin A，是灵长类和小鼠肌肉生长的关键负向调节子。其中activin A在灵长类中作用更强。有研究报道许多病理状态中，循环的或肌肉内的myostatin和activin A水平呈现显著的高表达。卵泡抑素（Follistatin）是TGF-β超家族蛋白的内源性拮抗剂，其通过直接结合血浆中的TGF-β超家族蛋白或抑制这些蛋白与ActRIIB受体结合发挥作用。采用基因治疗，内源性表达Follistatin对慢性疾病导致的肌肉萎缩大有裨益。

作者首先采用PEG[Glu(DET)]2聚合物通过静电复合follistatin mRNA，并在纳米粒表面进一步修饰PEG，得到稳定的纳米粒。并进一步在Huh7细胞中评价了纳米粒的细胞毒性。随后，作者在Huh7细胞中探讨了该纳米粒的细胞摄取效应，并采用ELISA方法检测了细胞上清中的follistatin的表达水平。结果显示，纳米粒能够有效被Huh7细胞摄取，并表达目的蛋白follistatin。作者进一步通过小鼠模型，皮下注射载有GFP mRNA的纳米粒，采用活体成像技术分析各组织器官中GFP目的蛋白的表达情况。结果显示，皮下注射纳米粒能够有效到达肝脏，并在肝脏中表达GFP蛋白。最后，皮下注射载有follistatin mRNA的纳米粒，能够在肝脏中成功表达follistatin蛋白，有效提高血液中follistatin蛋白的浓度，并降低myostatin和activin A水平，进而增强老年小鼠的肌肉质量。

该研究文章对基于纳米传递系统的肌萎缩mRNA基因治疗具有重要的指导意义。俄勒冈州立大学药学院Oleh Taratula教授及俄勒冈健康与科学大学的Daniel L. Marks教授为该文的共同通讯作者，课题组成员Canan Schumann为第一作者。

参考文献：

Canan Schumann, Duc X. Nguyen, Mason Norgard, Yulia Bortnyak,Tetiana Korzun, et al. Increasing lean muscle mass in mice via nanoparticlemediatedhepatic delivery of follistatin mRNA.Theranostics 2018; 8(19): 5276-5288. Doi: 10.7150/thno.27847

原文链接：http://www.thno.org/v08p5276.htm