Nat Communi：浙江大学张添源/高建青开发仿生纳米囊泡，呼吸道一喷，纳米囊泡精准把健康线粒体递到受损肺细胞

线粒体是真核细胞能量代谢的核心枢纽，在维持细胞稳态中发挥关键作用。近年研究表明，以能量生成受损、氧化应激及动力学紊乱为特征的线粒体功能障碍，会通过破坏细胞稳态触发级联病理反应；越来越多证据证实上述过程与多种疾病的发生机制直接相关。

线粒体移植疗法是指将外源性功能性线粒体转移至受损细胞，恢复线粒体稳态与能量代谢。该疗法在肺损伤、神经退行性疾病及心脏疾病等多种疾病的治疗中展现出巨大应用前景。目前应用最广泛的策略是将分离自健康供体细胞的线粒体直接移植至靶组织。

但该方法存在显著局限：线粒体在分离过程中不可避免会出现活性下降与完整性受损，且分离得到的线粒体在胞外环境中通常寿命较短。暴露的线粒体组分可能加重炎症应答，诱发宿主免疫反应，造成严重的组织损伤。线粒体转移效率不足与安全风险并存，促使科研人员开发高效、精准且安全的线粒体移植新方法。

近年来，细胞间线粒体转移受到广泛关注，被认为是线粒体移植的潜在可行方案。细胞载体的应用可有效规避线粒体分离步骤，在很大程度上避免线粒体胞外暴露带来的免疫风险。利用细胞进行线粒体转移还具备可靶向递送至受损细胞的优势，为精准线粒体移植提供可行路径。

除细胞间直接线粒体转移外，多项近期研究证实线粒体也可经细胞外囊泡（EV）在细胞间完成转移，为细胞间线粒体递送提供新思路。

但载线粒体细胞外囊泡（MitoEV）和其他EV一样，面临产量与均一性调控的难题；线粒体装载能力有限，线粒体质量不可控，进一步限制其临床转化。已有研究报道MitoEV是细胞清除损伤线粒体的主要途径之一，这也为其治疗应用带来潜在安全隐患。

受天然EV介导线粒体转移的启发，本研究构建MSC来源的人工富线粒体纳米囊泡（AMV），旨在克服MitoEV本身固有的缺陷，为体内线粒体递送提供新策略。借助特定微孔膜纳米封装技术，以MSC为原料制备AMV，可将活性线粒体高效包封进AMV内部。

囊泡产量、装载能力及线粒体活性的对比结果证实，AMV显著优于天然MitoEV。尤为关键的是，相较于细胞膜包覆或脂质材料封装制备的其他人工纳米囊泡，AMV在胞外环境中对所载线粒体具备更好的保护效果，这是治疗应用的重要特性。

机制研究表明，该靶向能力可能源于AMV表面极晚抗原‑5（VLA‑5）与受损细胞病理状态下高表达的纤连蛋白发生特异性相互作用，进而启动囊泡转运通路。该结果为线粒体精准递送提供一种纳米尺度策略。

图形摘要（摘自

Nature Communications

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除此之外，相较于其他线粒体移植手段，本研究的人工纳米囊泡可经气道给药，实现更为直接的线粒体递送。肺上皮细胞（LEC）线粒体稳态失衡是肺纤维化（PF）进展的关键驱动因素。

本研究利用小鼠模型开展治疗实验，探究AMV对PF早期干预的治疗潜力；结果显示，相较于直接给予分离线粒体，AMV介导的线粒体递送可更显著缓解PF，说明AMV有望推动线粒体移植疗法进一步发展。

综上，本研究构建的AMV为解决线粒体转移现存难题提供方案，具备成为靶向疾病干预线粒体纳米制剂的良好潜力。

参考消息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-76330-9