急性缺血性卒中（AIS）是全球常见的致死和致残疾病之一，脑缺血后不仅直接损伤神经元，还会引发持续放大的神经炎症反应，成为继发性脑损伤和功能恢复受限的关键因素。环状RNA circHECTD1已被发现参与缺血性脑损伤，并在胶质细胞活化和炎症放大中发挥关键作用，目前针对circHECTD1的有效干预策略仍未建立，同时 RNA 药物在脑内的递送效率和靶向性仍面临挑战。
近日，东南大学姚红红团队在Advanced Healthcare Materials发表研究论文：Intranasal Delivery of si-circHECTD1@mLNP for Cerebral Ischemic Stroke Therapy via Modulation of the Neuroinflammatory Microenvironment。
该研究利用甘露糖修饰脂质纳米颗粒（mLNP）将si-circHECTD1鼻腔递送入脑，精准抑制小胶质细胞和星形胶质细胞过度活化，缓解神经炎症，缩小梗死面积，并改善感觉运动功能。同时，该策略不仅抑制炎症通路，还激活神经修复程序，为脑卒中 RNA 治疗提供新思路。
si-circHECTD1@mLNPs 的制备与表征
研究团队采用微流控混合技术制备负载 si-circHECTD1的脂质纳米颗粒（LNP），并在LNP表面加入甘露糖修饰，得到mLNP，以增强其在小胶质细胞中的摄取。实验结果显示，LNP和mLNP粒径均小于150 nm，分散指数（PDI）低于0.3，颗粒分散均一、稳定；siRNA包封效率均超过80%，凝胶电泳进一步验证siRNA能被有效包裹并保护。TEM观察显示颗粒整体呈球形、分散均一。总体来看，甘露糖修饰未明显改变纳米颗粒的理化性质，si-circHECTD1@mLNPs具备良好的体内应用潜力。
图1 | si-circHECTD1@mLNPs的制备及理化特性表征
si-circHECTD1@mLNPs的细胞摄取与体外功能
体外实验表明，si-circHECTD1@mLNPs具有良好的生物安全性，可被BV2小胶质细胞快速摄取并有效释放siRNA。与未修饰LNP相比，甘露糖修饰显著增强了其在小胶质细胞中的摄取，这一过程主要依赖甘露糖受体介导的内吞。进一步研究发现，si-circHECTD1@mLNPs能有效下调circHECTD1表达，并在缺血模拟条件下抑制促炎因子TNF-α、IL-1β，上调抗炎标志物CD206和Arg1，提示其可减轻炎症反应并促进小胶质细胞向修复表型转变。
图 2 | si-circHECTD1@mLNPs在体外的细胞摄取及抗炎作用
si-circHECTD1@mLNPs的脑内富集及小胶质细胞靶向
在tMCAO小鼠中，鼻腔给药的si-circHECTD1@mLNPs在脑内累积明显高于普通 LNP，显示甘露糖修饰提升了脑递送效率。免疫荧光分析显示，Cy5标记的mLNP主要定位于缺血半暗带的驻留小胶质细胞（Iba1 阳性），与 星形胶质细胞（GFAP 阳性） 和浸润性巨噬细胞共定位有限。总体表明，si-circHECTD1@mLNPs可有效富集于脑内并优先靶向驻留小胶质细胞。
图 3 | si-circHECTD1@mLNPs在tMCAO小鼠中脑内富集增强及优先定位于小胶质细胞
si-circHECTD1@mLNPs促进卒中功能恢复
在tMCAO小鼠中，鼻腔给药的si-circHECTD1@mLNPs显著改善神经功能和运动能力，mNSS评分下降，脑梗死体积缩小，感觉运动测试表现更优，生存率也提高。同时，缺血脑内的circHECTD1被有效抑制，主要脏器未见明显损伤，显示靶向沉默效果良好且安全。总体来看，该策略可减轻缺血再灌注损伤并促进卒中恢复。
图 4 | si-circHECTD1@mLNPs在tMCAO小鼠中促进功能恢复
si-circHECTD1@mLNPs抑制缺血脑胶质细胞活化
在tMCAO小鼠缺血半暗带，si-circHECTD1@mLNPs处理后，星形胶质细胞（GFAP 阳性）和小胶质细胞（Iba-1 阳性）的活化明显减弱。形态学分析显示，小胶质细胞的胞体体积和分支数量、长度均下降，星形胶质细胞的胞体肥大和分支复杂度也减轻，提示胶质细胞过度活化得到抑制。Western blot和ELISA结果进一步显示，GFAP、iNOS、TNF-α和IL-6 表达均下降，说明该策略能够有效缓解卒中后的胶质活化和神经炎症。
图 5 | si-circHECTD1@mLNPs抑制缺血脑中星形胶质细胞和小胶质细胞的活化
si-circHECTD1@mLNPs促小胶质细胞向抗炎表型转变
在tMCAO小鼠缺血半暗带，si-circHECTD1@mLNPs处理后，Iba1标记的小胶质细胞中，表达抗炎标志物Arg-1和CD206的细胞明显增多，而表达促炎标志物CD86的细胞明显减少。这表明该治疗能够抑制卒中后小胶质细胞的促炎反应，并推动它们向抗炎、修复性表型转变。总体来看，si-circHECTD1@mLNPs通过重塑小胶质细胞状态，减轻神经炎症并促进卒中后的功能恢复。
图 6 | si-circHECTD1@mLNPs在tMCAO小鼠中促进小胶质细胞向抗炎表型重编程
si-circHECTD1@mLNPs部分逆转卒中脑异常基因表达
转录组分析显示，缺血后脑内基因发生广泛改变，而si-circHECTD1@mLNPs可部分恢复基因表达。治疗下调了385个炎症基因，包括NF-κB、JAK-STAT和 NOD样受体通路，同时恢复了1124个神经修复相关基因，如突触组织、MAPK和Wnt信号通路。总体来看，si-circHECTD1@mLNPs兼具抑炎和促修复双重作用，为改善卒中后的神经功能提供了分子依据。
图7 | 转录组分析显示si-circHECTD1@mLNPs治疗可部分恢复卒中诱导的异常基因表达
总结
本研究构建了甘露糖修饰脂质纳米颗粒鼻腔递送平台，实现si-circHECTD1在缺血脑内的高效递送，并优先作用于驻留小胶质细胞。该策略可沉默circHECTD1、抑制胶质细胞过度活化、推动小胶质细胞向抗炎修复表型转变，并在转录组层面呈现“抑炎 + 促修复”双重效应，最终改善卒中小鼠的脑损伤和神经功能恢复，其作用机制可能通过 circHECTD1–miR-142–TIPARP 调控轴实现，为未来利用RNA药物靶向胶质细胞、改善脑卒中神经功能提供了可行思路。
原文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202600021