狂犬病毒糖蛋白修饰外泌体构建神经靶向磁共振分子探针的实验研究

作者：张帆; 刘晨鹭; 严彩英; 童明敏; 陈双庆^*

来源：中华生物医学工程杂志, 2023, 29(01).

• 外泌体
• 狂犬病病毒
• 糖蛋白
• 氧化铁磁性纳米颗粒
• 磁共振成像
• 药物靶向
• 分子探针

目的利用狂犬病毒糖蛋白(RVG)修饰的外泌体与超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPION)构建神经靶向分子探针RVG-Exo-SPION, 研究其表征及体外磁共振成像(MRI)效果。方法构建RVG-Lamp2b质粒并转染HEK293细胞, 提取膜表达RVG的外泌体, 电穿孔与SPION合成磁性分子探针RVG-Exo-SPION。采用免疫印迹、透射电镜分析(TEM)、纳米粒径追踪分析(NTA)及体外毒性分析(CCK-8法)方法分别对分子探针外泌体膜蛋白表达、形状、尺寸和生物相容性进行分析和鉴定, 并通过激光共聚焦成像、普鲁士蓝染色和MRI联合评估Neuro-2A细胞对分子探针的摄取能力。结果双酶切法证明目的基因重组至pcDNA3.1质粒中, 免疫印迹显示重组质粒被有效转染至HEK293细胞, 外泌体标记蛋白CD9和CD63呈高表达。TEM显示修饰和电穿孔后的外泌体保持其正常的形状、尺寸和膜结构, 外泌体电穿孔后能见到SPION的存在。NTA显示工程化的外泌体粒径分布窄, 粒径分布峰值为140 nm。Neuro-2A细胞与1～100 mg/L不同浓度梯度的RVG-Exo-SPION共同孵育时, 细胞的活力差异无统计学意义(均P>0.05)。激光共聚焦显微成像分析显示外泌体能高效地进入细胞, 线形图显示实验组荧光强度更高;普鲁士蓝染色验证了RVG-Exo-SPION对Neuro-2A细胞的靶向能力, 靶向组的阳性细胞标记率明显高于对照组[(75.8±5.6)%比(19.1±2.5)%), P<0.05];体外MRI显示灰阶值在不同铁浓度(5、10、25、50、100 mg/L)之间有明显区别, 且在Fe≥25 mg/L的浓度下易于识别。结论基于RVG修饰外泌体构建的磁性分子探针RVG-Exo-SPION在体外实验中具有较好的稳定性和神经靶向性, 为进一步用于体内研究提供了可行性。

• 单位
  南京医科大学