凌代舜：仿生自组装纳米诊疗剂用于干细胞改良和缺血性脑卒中治疗

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缺血性脑卒中是当前世界范围内主要的致死和致残病因。然而临床上对于脑卒中后的修复却缺乏有效的治疗手段。近年来，干细胞疗法的兴起为缺血性脑卒中的治疗提供了一种潜在的新型治疗策略。但是，天然干细胞在实际治疗中依然面临着诸多挑战，比如较低的神经营养因子分泌水平，以及无法通过系统注射实现对缺血脑部的高效靶向等，上述这些不足也极大限制了当前干细胞治疗对缺血性脑卒中的疗效。

在近期《Advanced Functional Material》发表的工作中，浙江大学凌代舜教授和高建青教授合作团队报道了一种利用亚铁磁性氧化铁纳米链对胚胎来源的天然间充质干细胞（MSCs）进行高效改良的新策略，这种改良后MSCs在缺血性脑卒中小鼠上取得了明显优于天然干细胞的治疗疗效。研究合成了一种由均一亚铁磁性氧化铁纳米立方体自组装的磁性纳米链（Magnetosome-like ferrimagnetic iron oxide nanochains, MFIONs），该纳米链能在水相体系中稳定分散，透射电镜下可见具有类似磁小体状的一维链状结构。细胞研究结果显示，MFIONs相比一般球形氧化铁纳米粒具有更高的细胞摄取效率。并且，即使无外加磁场协助，也依然能被MSCs高效摄取。在此基础上，研究以MFIONs为基因传递载体，实现了对MSCs无需依赖外加磁场的高效基因重组，简化了当前基于磁性纳米粒的磁转染过程，避免了外加磁场的使用可能对干细胞造成的不利影响。同时，MFIONs对MSCs的增殖、多向分化潜能和线粒体活性等都无明显负面作用，具有较好的生物相容性。研究进一步揭示，MFIONs良好的细胞摄取效率与其在细胞膜上的链状结构分布密切相关，这种一维结构较好的长径比是其能被MSCs高效摄取的重要原因。除了对MSCs的高效基因重组，MFIONs在摄取后还能刺激MSCs细胞趋化因子相关受体（CXCR4）表达水平的明显上调，显著促进静脉注射的MSCs向缺血受损大脑的归巢。体内研究结果显示，相比天然MSCs，这种经MFIONs基因重组和改良的MSCs在静脉注射后能更好地归巢至缺血受损大脑，并明显提高缺血脑部脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）的含量，进而显著提高缺血性脑卒中小鼠的生存率，明显减少脑部缺血受损面积，促进缺血受损脑部神经功能的高效、快速修复。相关研究为磁性纳米材料的设计和通过磁性纳米材料改良天然干细胞，提高干细胞治疗的疗效提供了新的研究思路。

相关论文已发表在Advanced Functional Material (DOI: 10.1002/adfm.201900603)，张添源博士和李方园副教授以及研究生许谦豪、王琦玥和蒋心驰为论文的共同第一作者，凌代舜教授和高建青教授为论文的共同通讯作者。

浙江大学凌代舜，浙江大学百人计划研究员，2013年获首尔国立大学化学生物工学博士学位，随后任韩国基础科学研究院纳米粒子研究中心资深研究员，自2014年12月起，任浙江大学药学院博导，主要从事功能性纳米材料和新型药物制剂的研究，包括：新型纳米复合材料、无机纳米晶、表面配体材料、生物大分子和高分子材料的设计与可控合成，以及各种新型医药材料在药物传递、肿瘤诊断与治疗、干细胞治疗和光动力学治疗，近五年内在Nature Materials、Accounts of Chemical Research、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition 、ACS Nano 、Nano Today等顶级学术期刊发表论文近20篇，代表性论文中最高IF=36.425，其中10篇第一作者论文平均IF=13.93，2篇被选为杂志内封面。凌教授是国家重点研究与发展计划的首席年轻科学家，曾获 2012年度中国优秀留学生奖及2012年中国药学会、2015年中国药学会、2015年中国生物材料学会优秀青年学者奖。

高建青，博士，教授，博士生导师。浙江大学药学院副院长，药物制剂国家地方联合工程实验室副主任，浙江大学李达三•叶耀珍干细胞与再生医学研究中心副主任，全军特种损伤防治药物重点实验室常务副主任，浙江大学药物制剂研究所所长。浙江大学创新医药（杭州）研究院副院长，日本大阪大学特聘教授。兼中国药学会药剂专委会委员，浙江省药学会副秘书长，浙江省药剂专委会副主委，浙江省药学会药学教育专委会副主委，江苏省新型外用及透皮制剂工程技术研究中心主任，黑龙江省生物药制剂重点实验室学术委员会副主任。浙江大学-常州南方卫材新型外用及透皮制剂研发中心主任，世界中医药学会联合会经皮给药专业理事会副会长，国家食品药品监督管理总局药品审评专家，浙江省抗癌协会抗癌药物专业委员会常务理事。主持包括7项国家自然科学基金在内的国家及省部级项目10余项。作为制剂主要研制人完成国家抗肿瘤新药研究及新制剂开发多项。获得国家发明专利授权20余项。获得“中国大使奖”，浙江省科技进步奖，浙江省教学成果奖，武警部队科技进步奖多项。主参编教材十余部，参编国外英文专著6部。发表学术论文200余篇，其中SCI收录论文150余篇。国内外7本专业杂志编委。日本学术振兴会2007 Invitation Fellowship for Research in Japan 获得者。浙江省杰出青年基金获得者，入选浙江省新世纪151人才一层次、浙江省卫生高层次创新人才及爱思唯尔中国高被引学者。浙江省第五届师德先进个人，浙江大学研究生“五好”导学团队负责人。