circNCX1纳米水凝胶为放射性心脏损伤防护提供新思路

发布时间:2026-08-18 浏览次数:

近日,南方医科大学基础医学院张超教授和樊俊兵教授团队,在Biomaterials(1区,IF=13.6) 上在线发表了题为circNCX1-nanogel mitigates radiation-induced heart disease的研究论文,聚焦胸部肿瘤放疗可能引发的远期心脏损伤,探索心肌保护分子及靶向递送策略,为放射性心脏损伤提供了新的防护方法。

放射治疗是肺癌、乳腺癌、食管癌等胸部肿瘤的重要治疗手段,但心脏受到照射后可能出现心肌损伤、纤维化和功能障碍。如何在不影响肿瘤治疗效果的前提下提前保护心脏,是肿瘤心脏病学领域的重要问题。为此,研究团队旨在寻找参与放射性心肌损伤的关键调控分子,阐明其保护机制,并探索可行的心肌靶向干预方式。

团队首先对接受心脏照射的小鼠开展环状RNA测序,结合心肌细胞功能实验、RNA测序和分子生物学验证,筛选并解析关键调控通路。在此基础上,以氧化海藻酸钠为骨架,通过PEG、心肌靶向肽PCM和细胞穿透肽TAT等修饰,构建了具有心肌靶向能力的circNCX1纳米凝胶,并在细胞、小鼠及荷瘤小鼠模型中评价其递送效果、心脏保护作用和初步安全性。

结果显示:电离辐射会显著降低心肌细胞中circNCX1的表达,而恢复circNCX1水平可通过circNCX1/miR-133a-3p/PIK3C2A/PI3K-AKT-mTOR信号轴抑制心肌细胞凋亡。动物实验表明:放疗前给予circNCX1纳米凝胶,可使其在心脏组织中有效富集,改善小鼠心脏功能,减轻心肌纤维化和心肌细胞凋亡。同时,该干预未明显影响荷瘤小鼠的肿瘤生长控制,相关肝肾功能及主要脏器组织学指标也未见明显异常。

综上,本研究完成了从心肌保护因子发现、机制阐释到靶向干预的完整证据链构建。所建立的circNCX1纳米水凝胶递送体系,可在不影响肿瘤放疗敏感性的前提下,实现对心脏组织的特异性防护,为临床放射性心脏损伤的精准预防开辟了新的分子靶点与技术方向。


附图 circNCX1凝胶缓解放射性心脏损伤示意图


南方医科大学基础医学院硕士研究生曹舒怡、广州医科大学附属第一医院博士后王学佼、南方医科大学深圳医院医师白小乐、第二临床医学院本科生庞朝亿、基础医学院硕士研究生王劲为本文共同第一作者,首都医科大学附属北京安贞医院王晟教授、南方医科大学南方医院陈国军教授、基础医学院樊俊兵教授和张超教授为共同通讯作者。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961226005636