近日,徐州医科大学附属医院心内科徐通达教授团队联合江苏省麻醉学重点实验室、江苏省麻醉与脑科学重点实验室邓晓然教授团队在《Science Advances》(中科院1区Top期刊)发表研究论文 “Targeting the ENO1 metabolic checkpoint via microenvironment-responsive nanotherapeutics promotes postinfarction cardiac repair”,揭示微环境响应型纳米疗法靶向代谢检查点促进心梗后心脏修复的全新机制。青年教师李若水、硕士研究生李高阳、青年教师李杰为论文共同第一作者。
心肌梗死及后续心力衰竭是全球人口死亡与致残的首要病因。尽管早期再灌注治疗显著提升了急性期生存率,但心梗后持续的炎症失调常诱发异常胶原沉积与心室重构,最终进展为不可逆心力衰竭。巨噬细胞是心梗后免疫应答的核心调控细胞,其表型转换高度依赖细胞代谢重编程,目前心梗后巨噬细胞炎症失调的特异性代谢驱动因子尚不明确。同时siRNA基因药物的体内递送也面临稳定性差、病灶靶向效率低等技术瓶颈,是心血管免疫代谢领域亟待突破的前沿难题。
研究团队通过转录组数据挖掘与蛋白互作网络筛选,首次鉴定糖酵解关键酶烯醇化酶1(ENO1)是调控心梗后巨噬细胞促炎极化的核心代谢检查点。针对递送难题,团队自主构建了酸响应型仿生纳米递送系统PECS:该载体在中性血液循环中以PEG壳层维持“隐身”状态,延长循环时间;进入心梗酸性微环境后,酸敏感键断裂引发PEG脱壳,暴露磷脂酰丝氨酸模拟凋亡细胞“eat-me”信号,介导巨噬细胞特异性吞噬,同时内核阳离子聚合物可高效负载siRNA并促进溶酶体逃逸,实现胞内基因高效沉默。同时机制研究阐明了“ENO1-乳酸-KLF4”完整调控轴:沉默ENO1可抑制巨噬细胞糖酵解通量,减少乳酸蓄积,进而解除乳酸对转录因子KLF4的代谢抑制,抑制巨噬细胞向炎症表型极化。体内实验证实,siENO1@PECS治疗可显著缩小心肌梗死面积、减轻纤维化程度、抑制心肌细胞凋亡,有效改善心室收缩功能,逆转病理性心室扩张。
该研究首次明确ENO1在心梗巨噬细胞中的代谢检查点作用,创新性地将梗死微环境的病理特征转化为靶向递送触发条件,建立了精准免疫代谢干预新策略,不仅为心梗治疗提供了全新靶点与技术范式,其设计策略也有望拓展应用于其他炎症性疾病,具有重要的科学价值与临床转化前景。

原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeg3270
(一审:季芳;二审:庞竣丹;三审:谢雨宸)
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