生物工程改造的益生菌衍生的细菌细胞外囊泡作为生物活性纳米载体，用于局部血管内皮生长因子（VEGF）的表达，从而加速伤口愈合

《Journal of Nanobiotechnology》：Bioengineered probiotics derived bacterial extracellular vesicle as bioactive nanocarrier for the local VEGF expression to accelerate wound healing

本研究利用重组益生菌大肠杆菌Nissle 1917开发的细菌外泌体（BEV-pVEGF）作为纳米载体，递送外源VEGF和内源miR-21-5p，激活PI3K-AKT信号通路，促进血管内皮细胞（HUVEC）和表皮细胞（HaCaT）的增殖迁移，加速小鼠全层伤口的血管化肉芽组织和再上皮化进程，且无显著免疫原性和毒性，为高效安全的伤口管理提供新策略。

　　

摘要

血管生成是伤口愈合过程中的关键环节。其缺乏通常会导致氧气和营养物质的输送减少，从而影响细胞功能并延缓伤口愈合。由于血管内皮生长因子（VEGF）被确定为强大的血管生成促进剂，因此它已成为主要的治疗候选物质。为了解决其固有的不稳定性，人们提出了重组蛋白和基因疗法。然而，关于这些方法对伤口愈合的治疗效果的证据仍然有限。在过去的几十年中，细菌胞外囊泡（BEVs）已被认为是跨界通讯的多功能生物活性纳米载体。本文中，从重组益生菌大肠杆菌 Nissle 1917中提取的BEV（BEV-pVEGF）经过生物工程改造，用于递送编码VEGF的穿梭质粒。研究表明，BEV-pVEGF能够促进外源性pVEGF的细胞内递送和局部表达，从而增强内皮HUVEC的增殖、迁移和血管生成。此外，它还能够实现内源性miR-21-5p的细胞内递送，激活PI3K-AKT信号通路，加速表皮HaCaT细胞的增殖和迁移。在连续7天皮下给药后，携带全层伤口的小鼠的血管化肉芽组织形成和伤口重新上皮化过程显著加快，且未检测到明显的免疫原性和毒性。这些经过生物工程改造的BEV-pVEGF纳米载体为未来的伤口管理提供了一种易于获取、可大规模生产且经济高效的有效安全治疗手段。

图形摘要