血管内皮细胞在血管稳态和组织液体平衡中扮演着非常关键的角色。近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“Robust genome editing in adult vascular endothelium by nanoparticle delivery of CRISPR-Cas9 plasmid DNA”的研究报告中，来自美国西北大学Feinberg医学院等机构的科学家们通过研究开发了一种特殊的纳米颗粒，其能将包括CRISPR/Cas9在内的基因编辑技术运输到内皮细胞中，内皮细胞是一种位于血管壁的细胞；这是研究人员首次实现对血管内皮细胞进行基因组编辑，因为通常通过病毒运输CRISPR/Cas9的方法对这类细胞并不会起作用。
图片来源：Pixabay/CC0 Public Domain
研究者Zhao表示，我们所开发的这种纳米颗粒是一种用于血管内皮细胞基因组编辑的强大新型运输系统，其或能用来帮助治疗多种人类疾病，包括严重COVID-19的急性呼吸窘迫综合征；在这种纳米颗粒的帮助下，研究人员就能引入基因来抑制血管的损伤和/或促进血管的修复，并能纠正基因突变且能关闭或开启恢复正常功能的基因的表达，同时还能允许研究人员同时编辑多个基因，这是治疗因血管内皮功能障碍所引起的任何疾病的一个重大进展。
内皮功能异常是多种疾病发生的根源，比如冠心病、中风、支气管发育不全（bronchopulmonary dysplasia）和肺动脉高血压。研究者解释道，对内皮细胞进行基因组编辑甚至能通过切断肿瘤的血管供应或阻断癌症转移来治疗人类癌症。在这一阶段，研究人员在小鼠模型中取得了非常不错的成果，携带CRISPR/Cas9质粒DNA的纳米颗粒就能通过一次性静脉注射被引入体内，通常需要数天才能发挥作用，而在开始临床试验之前研究人员还需要进行临床前的测试。
图片来源：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)01700-9
研究者表示，用于基因组编辑和转基因表达的纳米颗粒运输系统同样也是科学家们进行心血管疾病研究的一大进步；综上，本文研究结果表明，质粒DNA的纳米粒子运输或能作为一种强大的工具来快速有效地改变内皮细胞中基因的表达，从而用于进行深入的心血管疾病研究以及潜在的基因疗法的开发。
原始出处：
Xianming Zhang，Hua Jin，Xiaojia Huang，et al. Robust genome editing in adult vascular endothelium by nanoparticle delivery of CRISPR-Cas9 plasmid DNA, Cell Reports (2022). DOI:10.1016/j.celrep.2021.110196
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