Exosome-based delivery of super-repressor IκBα relieves sepsis-associated organ damage and mortality

doi:10.1126/sciadv.aaz6980

.2020年4月8日；6（15）：eaaz6980。

doi:10.1126/sciadv.aaz6980。 eCollection 2020年4月。

基于外显子的超表达物IκBα释放减轻脓毒症相关器官损伤和死亡率

附属公司

¹韩国大田市KAIST生物与脑工程系，邮编：34141。
²韩国大田市KAIST医学科学与工程研究生院，邮编：34141。
^三ILIAS Biologics Inc.，韩国大田34014。
⁴韩国首尔延世大学医学院内科肺科，邮编03722。
⁵韩国首尔延世大学医学院内科03722。
⁶韩国首尔延世大学牙科学院口腔癌研究所口腔病理学系，邮编03722。
⁷IVIM Technology，韩国大田34051。
⁸韩国大田市KAIST纳米科学与技术研究生院，邮编：34141。

PMID： 32285005
预防性维修识别码： PMC7141819号
内政部： 10.1126/sciadv.aaz6980

基于外显子的超表达物IκBα释放减轻脓毒症相关器官损伤和死亡率

Hojun Choi先生等。科技进步. 2020.

.2020年4月8日；6（15）：eaaz6980。

doi:10.1126/sciadv.aaz6980。 eCollection 2020年4月。

附属公司

¹韩国大田市KAIST生物与脑工程系，邮编：34141。
²韩国大田市KAIST医学科学与工程研究生院，邮编：34141。
^三ILIAS Biologics Inc.，韩国大田34014。
⁴韩国首尔延世大学医学院内科肺科，邮编03722。
⁵韩国首尔延世大学医学院内科03722。
⁶韩国首尔延世大学牙科学院口腔癌研究所口腔病理学系，邮编03722。
⁷IVIM Technology，韩国大田34051。
⁸韩国大田市KAIST纳米科学与技术研究生院，邮编：34141。

PMID： 32285005
预防性维修识别码： PMC7141819号
内政部： 10.1126/sciadv.aaz6980

摘要

外泌体作为细胞外囊泡，通过将细胞物质转移到受体细胞，在细胞间通讯中发挥积极作用，具有作为天然治疗药物传递载体的巨大潜力。通过引入超表达物IκB（srIκB）可以减弱各种疾病模型中的炎症反应，该超表达物是IκB-α的主要活性形式，可以抑制核因子κB向细胞核的移位。我们之前开发的一种光基因工程外显子系统（EXPLOR）用于将大量srIκB加载到外显子中。我们发现腹腔注射纯化的srIκB负载的外泌体（Exo-srIκBs）可以降低脓毒症小鼠模型的死亡率和全身炎症。在一项生物分布研究中，Exo-srIκB主要在中性粒细胞中观察到，在小鼠脾脏和肝脏中观察到的单核细胞中也有少量。此外，我们发现Exo-srIκB减轻单核细胞THP-1细胞和人脐静脉内皮细胞的炎症反应。

PubMed免责声明

数字

**图1。工程外泌体的产生和表征。**
(A类)用于产生Exo-srIκB的DNA结构示意图（顶部）。显示融合蛋白及其拟议活性的示意图（底部）。(B类)通过透射电子显微镜对Exo-Na ie ve和Exo-srIκB进行形态学表征。(C类)对稳定表达mCherry或srIκB的HEK293T细胞以及来自这些HEK293 T细胞的外显子进行裂解，并对所示蛋白进行免疫印迹。IB，免疫印迹。

**图2。Exo-srIκB对内毒素血症和CLP诱导的败血症的保护作用。**
(A类)经磷酸盐缓冲盐水（PBS）、Exo-Na i-ve和Exo-srIκB处理的脓毒症小鼠的存活曲线。LPS C57BL/6小鼠(n个=每组5至6只），LPS BALB/c小鼠(n个=每组10只），CLP C57BL/6小鼠(n个=每组14至15人）***P（P）*<0.01和**P（P）*与PBS治疗脓毒症组相比，<0.05。(B类)在注射LPS或CLP 24小时后，测定外泌体处理小鼠血浆中TNF-α、IL-6、IL-1β和CCL4/巨噬细胞炎症蛋白-1β的水平***P（P）*<0.01和**P（P）*与PBS治疗脓毒症组相比，<0.05†*P（P）*与Exo-Na i-ve治疗脓毒症组相比，<0.05。(C类)假手术、CLP和PBS、CLP与Exo-Na ie ve和CLP与Exto-srIκB小鼠肾切片中皮质小管细胞的代表性图像。近端小管刷状边界正常（*）或刷状边界缺失(○), 染色质凝集（白色箭头）、基底膜剥落（白色箭头方向）和液泡化（黄色箭头方向）。比例尺，100μM。(D类)每组代表性肾脏样本的病理性肾损伤评分**P（P）*与PBS治疗脓毒症组相比，<0.05†*P（P）*与Exo-Na i-ve治疗脓毒症组相比，<0.05。绿色荧光蛋白；GAPDH，甘油醛-3-磷酸脱氢酶。

**图3。LPS注射小鼠外泌体的生物分布。**
(A类)中性粒细胞（LysM）摄取mCLING标记的外显子（红色）的活体内成像^{绿色荧光粉/+}，绿色；赖氨酸6G⁺，蓝色）。(B类)Ly6G内mCLING标记外显体（红色）的典型延时成像⁺LPS处理的C57BL/6小鼠肝脏中性粒细胞（绿色）。(C类)假手术组和LPS治疗组LysM脾脏内流动的mCLING标记外泌体（红色）的序列图像^{绿色荧光粉/+}老鼠。显示经过的时间。洋红，自动荧光。比例尺，50μm。

**图4。Exo-srIκB对NF-κB信号转导的抑制作用。**
(A类)HEK293–NF-κB–荧光素酶细胞（2×10⁴细胞）与Exo-Na ie ve或Exo-srIκB（2×10⁵颗粒）。24小时后，用TNF-α（0.5 ng/ml）处理细胞18小时。测定荧光素酶活性并进行标准化。(B类)外srIκB剂量依赖性地抑制NF-κB-荧光素酶细胞中NFκB的活化。(C类)THP-1细胞（5×10⁵用LPS（1μg/ml）刺激细胞，然后用Exo-srIκB（5×10⁶颗粒）。收集上清液并对其进行分析，以生成TNF-α和MCP-1。阳性对照组为JSH-23（50μM）***P（P）*< 0.01. (D类)mCLING标记的Exo-srIκB孵育的HUVEC的免疫荧光。显示了具有代表性的图像。Nuclei用Hoechst标记。(E类)用LPS（300 ng/ml）刺激HUVEC 24小时。将细胞收获到单细胞悬浮液中，并使用特异性藻红蛋白（PE）偶联的抗人ICAM-1抗体通过流式细胞术进行评估。二甲基亚砜**P（P）*< 0.05; ***P（P）*< 0.01; ****P（P）*< 0.001.

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1. Boeddha N.P.、Schlapbach L.J.、Driessen G.J.、Herberg J.A.、Rivero-Calle I.、Cebey-López M.、Klobassa D.S.、Philipsen R.、de Groot R.、Inwald D.P.、Nadel S.、Paulus S.、Pinnock E.、Secka F.、Anderson S.T.、Agbeko R.S.、Berger C.、Fink C.G.、Carrol E.D.、Zenz W.、Levin M.、van der Flier M.、MartinóN-Torres F.、Hazelzelt J.A.、。，Emonts M。；EUCLIDS联合会，欧洲儿科重症监护室社区获得性败血症的死亡率和发病率：欧洲儿童威胁生命的传染病研究（EUCLIDS）的前瞻性队列研究。批评。Care 22，143（2018）。-项目管理咨询公司-公共医学
1. 治疗严重脓毒症的药物Mitka M.已退出市场，但未能降低死亡率。JAMA 3062439-2440（2011）。-公共医学
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[1] Boeddha N.P.、Schlapbach L.J.、Driessen G.J.、Herberg J.A.、Rivero-Calle I.、Cebey-López M.、Klobassa D.S.、Philipsen R.、de Groot R.、Inwald D.P.、Nadel S.、Paulus S.、Pinnock E.、Secka F.、Anderson S.T.、Agbeko R.S.、Berger C.、Fink C.G.、Carrol E.D.、Zenz W.、Levin M.、van der Flier M.、MartinóN-Torres F.、Hazelzelt J.A.、。，Emonts M。；EUCLIDS联合会，欧洲儿科重症监护室社区获得性败血症的死亡率和发病率：欧洲儿童威胁生命的传染病研究（EUCLIDS）的前瞻性队列研究。批评。Care 22，143（2018）。-项目管理咨询公司-公共医学

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[3] 治疗严重脓毒症的药物Mitka M.已退出市场，但未能降低死亡率。JAMA 3062439-2440（2011）。-公共医学

[4] 治疗严重脓毒症的药物Mitka M.已退出市场，但未能降低死亡率。JAMA 3062439-2440（2011）。-公共医学

[5] Bosmann M.，Ward P.A.，脓毒症的炎症反应。趋势免疫。34, 129–136 (2013).-项目管理咨询公司-公共医学

[6] Bosmann M.，Ward P.A.，脓毒症的炎症反应。趋势免疫。34, 129–136 (2013).-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Hotchkiss R.S.，Karl I.E.，《脓毒症的病理生理学和治疗》。北英格兰。《医学杂志》348138-150（2003年）。-公共医学

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[9] Iwasaki A.，Medzhitov R.，Toll样受体对适应性免疫反应的控制。自然免疫学。5, 987–995 (2004).-公共医学

[10] Iwasaki A.，Medzhitov R.，Toll样受体对适应性免疫反应的控制。自然免疫学。5, 987–995 (2004).-公共医学

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