近期，中国药科大学研究人员在国际知名期刊Nature Communications上在线发表文章Serum-tolerant polymeric complex for stem-cell transfection and neural differentiation，该项研究开发了一种纳米系统APOs@BP，该系统可以在含血清条件下高效转染干细胞并促进干细胞分化，为AD等疾病提供了新的治疗思路。

【期刊】Nature Communications

【DOI】10.1038/s41467-025-57278-8

【IF值】15.7

其中PKH26 Red Fluorescent Cell Linker Kit（K2410）（秋季开学季5折热卖中）由APExBIO提供。

MSCs因其多能性与安全性被用于阿尔兹海默症（AD）等神经退行性疾病的治疗。但是目前其疗效仍然受到转染效率低，细胞活力低和神经分化困难等问题的制约。因此开发一个安全高效的转染系统对于MSCs疗法具有重要意义。

传统的MSCs转染多使用分子量为10K的PEI，但是10K PEI必须在无血清条件下进行转染才有较好的转染效率，这极大的影响了细胞活力。作者通过对分支PEI（BP）进行内源载脂蛋白（APOs）修饰，开发了一种新的纳米转染系统APOs@BP。经过测试，传统的PEI以及未修饰的BP都明显不能耐受血清转染，但是APOs@BP转染几乎不受血清影响且细胞毒性低。

进一步探究其机制时，作者发现APOs@BP的APOs修饰可以明显地降低血清蛋白吸附，维持复合物稳定性，并通过增强细胞膜结合亲和力促进细胞内吞。

除了转染效率低，MSCs疗法还有个瓶颈就是神经分化难。为了促进分化，作者利用APOs@BP共载促分化剂atRAN和miRNA-124，合成了 APOs@atRANBPmiR-124。作者设计了pH/ROS顺序响应机制，可以使APOs@atRANBPmiR-124依次激活MSCs分化潜能和神经发生通路。结果显示，APOs@atRANBPmiR-124组MSCs的神经分化效率高达72.6%（MAP2阳性细胞），胶质分化仅4.8%（GFAP阳性细胞），显著优于其他组。

同时，APOs@atRANBPmiR-124组细胞表现出神经元形态，具有钙响应和电压依赖性离子通道活性，证明其具备功能成熟的神经元特性。

随后作者想要探究APOs@atRANBPmiR-124-MSCs的体内治疗效果。作者发现在AD 模型小鼠（APP/PS1转基因小鼠）中注射 APOs@atRANBPmiR-124-MSCs（eMSCs）后，细胞能够存活并迁移至海马区，形成突触，最终重建神经回路。同时 APOs@atRANBPmiR-124-MSCs治疗组小鼠的认知功能和筑巢能力显著得到改善，海马区新生神经元和突触活性也明显增加。

综上，这些结果代表APOs@atRANBPmiR-124-MSCs可以很好的改善AD症状。

简而言之，本项研究首次实现了血清存在下高效、安全的MSCs转染，并通过pH/ROS顺序响应系统精确调控神经分化，为MSCs再生医学治疗提供了新的策略。