突破血脑屏障！Stroke Vasc Neurol：红细胞外泌体靶向抗铜死亡，为蛛网膜下腔出血治疗提供新策略

突破血脑屏障！Stroke Vasc Neurol：红细胞外泌体靶向抗铜死亡，为蛛网膜下腔出血治疗提供新策略

来源：100医药网 2025-09-24 13:06

脑疾病一直是威胁人类健康的 隐形杀手 ，其中蛛网膜下腔出血（SAH）因多由动脉瘤破裂引发、致死率高，且现有治疗手段难以有效改善预后，成为临床的重难点。近期，发表在Stroke Vasc Neurol上的研究Brain-targeted extracellular vesicles for anti-cuproptosis therapy in subarachnoid haemorrhage，从铜死亡这一新型细胞死亡机制入手，开发出靶向脑部的红细胞外泌体递送系统，为SAH的神经保护治疗带来突破性进展。

该研究团队首先通过基因表达数据库（GEO）挖掘SAH相关转录组数据（数据集GSE79416），并结合定量逆转录聚合酶链反应验证发现，SAH模型大鼠脑组织中36个铜死亡相关基因（CRGs）中有14个表达上调，其中LIAS（脂酰合成酶）、PLAT（组织型纤溶酶原激活剂）、LIPT2（脂酰转移酶2）三个基因的表达变化最为显著（|log₂折叠变化| 0.5且p 0.001）。基因本体（GO）注释与京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析显示，差异表达CRGs主要富集于线粒体能量代谢（如氧化磷酸化、电子传递链组装）及铜离子稳态相关通路，其中氧化磷酸化通路的富集显著性最高。

进一步检测发现，LIAS的mRNA和蛋白水平在SAH后12-24小时达到峰值，同时脑组织铜离子浓度在24小时也显著升高；对46例SAH患者（世界神经外科医师联合会WFNS分级 V级）的脑脊液分析显示，发病3天内患者脑脊液中LIAS蛋白和铜离子水平均高于对照组，且LIAS水平与评估SAH严重程度的WFNS评分呈正相关，荧光染色还证实LIAS蛋白特异性定位于SAH模型小鼠的神经元中，提示LIAS可能成为SAH的潜在生物标志物及治疗靶点。

图1 蛛网膜下腔出血（SAH）中铜死亡相关基因（CRGs）的鉴定

为实现对LIAS的调控，研究团队构建了狂犬病病毒糖蛋白（RVG）修饰的红细胞外泌体（RVG-RBCEVs）作为小干扰RNA（siRNA）递送载体。通过生物正交无铜叠氮-炔环加成（点击化学）技术，将RVG29肽与红细胞外泌体（RBCEVs）表面偶联，并利用电技术（350V、150 F）将LIAS siRNA载入其中。透射电镜（TEM）、纳米颗粒追踪分析（NTA）及蛋白质印迹实验证实，RVG-RBCEVs呈球形脂质双分子层结构，平均直径约134nm（未修饰RBCEVs约86nm），表达CD63、TSG101、Alix等外泌体特征标志物及红细胞特异性血红蛋白A（HBA），而钙连蛋白（Calnexin）在红细胞（RBCs）和RBCEVs中均有表达；Cy5.5荧光标记显示，RVG修饰显著提升了外泌体向SAH小鼠脑部损伤区域的靶向富集能力，尤其能被神经元选择性摄取，而不作用于星形胶质细胞、小胶质细胞及内皮细胞。

在验证RVG-RBCEVs/siRNA的治疗效果时，研究发现该系统可显著下调SAH模型小鼠脑组织中LIAS的mRNA和蛋白表达，降低脑组织铜离子浓度，同时减少脂酰化蛋白Lip-DLAT（脂酰化二氢硫辛酸转乙酰酶）和Lip-DLST（脂酰化二氢硫辛酸琥珀酰转移酶）的积累 这些蛋白是铜离子诱导铜死亡的关键靶标。在线粒体功能保护方面，RVG-RBCEVs/siRNA处理能提高SAH小鼠脑组织中谷胱甘肽（GSH）含量、降低丙二醛（MDA）水平，改善线粒体呼吸控制率（RCR），抑制线粒体膜电位崩塌，透射电镜下可见线粒体嵴数量明显增多，表明其可有效减轻氧化应激、修复线粒体损伤。

图2 RVG-RBCEVs/siRNA在体内降低铜死亡相关关键因子LIAS的表达

更为重要的是，该治疗方案展现出明确的神经保护作用。行为学评估显示，接受RVG-RBCEVs/siRNA治疗的SAH小鼠，改良Garcia评分（mGS）显著提高，烟囱试验（CT）和平衡木试验（BBT）中功能与协调能力明显改善；同时，脑组织含水量降低，伊文思蓝（Evan s blue）渗漏减少，提示血脑屏障（BBB）损伤得到缓解，Fluoro-Jade C（FJC）染色结果也证实神经元变性数量显著减少。

图3 RVG-RBCEVs/siRNA治疗对SAH小鼠神经保护、脑水肿、神经变性及血脑屏障破坏的影响

图4 RVG-RBCEVs/siRNA减轻SAH小鼠铜死亡作用的示意图

综上，这项研究不仅首次明确了铜死亡在SAH后早期脑损伤中的核心作用，更成功开发出兼具高靶向性、生物相容性及高效载药能力的RVG-RBCEVs递送系统。该系统通过抑制LIAS介导的铜死亡通路，从改善线粒体功能、减轻氧化应激、保护血脑屏障等多维度发挥神经保护作用，为SAH的治疗提供了全新的思路与潜在方案。随着该技术在临床转化中进一步优化，未来有望为更多脑患者带来福音。（100yiyao.com）

参考文献：

Xu P, Fang J, Qin F, et al. Brain-targeted extracellular vesicles for anti-cuproptosis therapy in subarachnoid haemorrhage.Stroke Vasc Neurol. Published online September 15, 2025. doi:10.1136/svn-2025-004248