Tailored Apoptotic Vesicle Delivery Platform for Inflammatory Regulation and Tissue Repair to Ameliorate Ischemic Stroke

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作者
Yang You,Jianpei Xu,Yipu Liu,Haichun Li,Laozhi Xie,Chuchu Ma,Yinzhe Sun,Shiqiang Tong,Kaifan Liang,Songlei Zhou,Fenfen Ma,Qingxiang Song,Wenze Xiao,Kaikai Fu,Chengxiang Dai,Suke Li,Jigang Lei,Qiyong Mei,Xiaoling Gao,Jun Chen
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (9): 8646-8662 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c01497
摘要

Apoptotic vesicles (ApoVs) hold great promise for inflammatory regulation and tissue repair. However, little effort has been dedicated to developing ApoV-based drug delivery platforms, while the insufficient targeting capability of ApoVs also limits their clinical applications. This work presents a platform architecture that integrates apoptosis induction, drug loading, and functionalized proteome regulation, followed by targeting modification, enabling the creation of an apoptotic vesicle delivery system to treat ischemic stroke. Briefly, α-mangostin (α-M) was utilized to induce mesenchymal stem cell (MSC) apoptosis while being loaded onto MSC-derived ApoVs as an anti-oxidant and anti-inflammatory agent for cerebral ischemia/reperfusion injury. Matrix metalloproteinase activatable cell-penetrating peptide (MAP), a microenvironment-responsive targeting peptide, was modified on the surface of ApoVs to obtain the MAP-functionalized α-M-loaded ApoVs. Such engineered ApoVs targeted the injured ischemic brain after systemic injection and achieved an enhanced neuroprotective activity due to the synergistic effect of ApoVs and α-M. The internal protein payloads of ApoVs, upon α-M activation, were found engaged in regulating immunological response, angiogenesis, and cell proliferation, all of which contributed to the therapeutic effects of ApoVs. The findings provide a universal framework for creating ApoV-based therapeutic drug delivery systems for the amelioration of inflammatory diseases and demonstrate the potential of MSC-derived ApoVs to treat neural injury.
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