河北
（来源：生物谷）
转自：生物谷
在免疫治疗领域，树突状细胞作为连接先天免疫与适应性免疫的核心细胞，其功能激活是诱发有效免疫应答的关键。但传统树突状细胞疗法依赖体外分化再回输，不仅操作流程复杂，还常面临细胞活力降低的问题，极大制约了临床应用。
近日，发表在Theranostics的一项研究In situ reprogramming of fibroblasts into antigen-presenting pseudo-dendritic cells via IFN-β-engineered protoplast-derived exosomes delivered by microneedle arrays to enhance adaptive immunity，创新性地提出“原位重编程”思路，为突破这一困境提供了新方向。
研究团队首先构建了表达干扰素-β（IFN-β）的大肠杆菌纳米原生质体（nano-IP），并负载水痘-带状疱疹病毒糖蛋白E（VZV gE）得到nano-IP@E。表征结果显示，nano-IP与nano-IP@E粒径均在700-800nm左右，多分散指数（PDI）低于0.3，颗粒均一稳定；zeta电位分别为-13mV和-10mV，符合原生质体膜的特性。
SDS-PAGE和ELISA实验进一步证实，IFN-β与VZV gE成功在nano-IP@E中表达并负载。细胞实验表明，20μg/mL的nano-IP@E对DC2.4细胞无明显毒性，且能被树突状细胞有效摄取，部分定位于溶酶体；同时，nano-IP@E可显著上调树突状细胞表面CD80、CD86及MHC-II的表达，激活能力优于未负载IFN-β的nano-P，仅略低于脂多糖（LPS，阳性对照），但避免了LPS潜在的全身炎症风险。
随后，研究从nano-IP@E激活的树突状细胞中提取得到免疫刺激性外泌体IdE@E。透射电镜显示，IdE@E与未激活树突状细胞分泌的dEV均呈典型球形外泌体形态，但IdE@E粒径更小（约25nm，dEV约40nm）。ELISA、Western blot及磁珠流式检测证实，IdE@E表面共刺激分子CD80表达显著高于dEV，而CD63、CD11c、MHC-II等标志物表达与dEV相当。
细胞摄取实验显示，IdE@E能被L929成纤维细胞有效摄取并与细胞膜融合；处理后，成纤维细胞表面CD80+CD86+双阳性细胞比例显著升高，原代皮肤成纤维细胞中也观察到类似结果，且CD11c表达上调至接近骨髓来源树突状细胞（BMDC）的水平，但细胞形态未发生明显改变，符合“伪树突状细胞”的定义。转录组分析进一步显示，IdE@E处理后，成纤维细胞中免疫应答、细胞分化相关基因（如Egr1、Ccn1、Fos）显著上调，趋化因子信号通路、JAK-STAT通路富集，从分子层面证实了其诱导的免疫表型转化。
图3. IdE@E诱导成纤维细胞重编程为树突状细胞特性
为实现高效递送，研究将IdE@E负载于可溶解微针（MN）阵列中。扫描电镜显示，MN呈完整的金字塔阵列结构，DiO标记证实IdE@E在MN中均匀分布。力学测试表明，MN能成功穿透小鼠皮肤，穿透深度达0.5-0.6mm，且具有双相释放特性：5h内释放约40%以快速启动免疫应答，48h释放近95%以维持免疫刺激。在3D打印皮肤类器官模型中，MN-IdE@E处理后，类器官内CD80+CD86+及CD80+CD86+CD11c+细胞比例显著高于空微针（MN-empty）和负载dEV的微针（MN-dEV）组，验证了其在类生理环境中的重编程效果。
体内实验中，C57BL/6小鼠经MN-IdE@E处理后，皮肤组织中CD11c和CD86表达显著升高；16天和24天后，淋巴结与脾脏中IFN-γ+CD8+T细胞比例显著高于对照组及传统皮内注射IdE@E组，且脾脏中效应记忆T细胞比例升高，表明局部与全身免疫应答均得到增强。同时，MN-IdE@E能有效诱导产生VZV gE特异性抗体，而血清中白细胞介素-6（IL-6）水平无明显变化，小鼠体重正常，心、肝、脾、肺、肾等主要器官组织学检查无异常，证实了其安全性。
综上，这项研究创新性地将IFN-β工程原生质体来源外泌体与微针递送技术结合，实现了皮肤成纤维细胞向伪树突状细胞的原位重编程。该策略无需复杂的体外细胞操作，充分利用皮肤内丰富的成纤维细胞作为内源性免疫细胞来源，不仅操作简便、可扩展性强，还能精准激活局部及全身适应性免疫。这一技术框架不仅为抗病毒免疫治疗提供了新工具，更有望推动个性化免疫治疗及疫苗开发的革新，为免疫相关疾病的防治开辟新路径。
参考文献：
Yin Y, Zhao S, Li W, Cui Y, Nguyen TL, Gao G. In situ reprogramming of fibroblasts into antigen-presenting pseudo-dendritic cells via IFN-β-engineered protoplast-derived exosomes delivered by microneedle arrays to enhance adaptive immunity. Theranostics. 2025;15(17):9179-9199. Published 2025 Aug 16. doi:10.7150/thno.115080
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