浅表手术部位感染(SSI)是导致关节假体周围感染(PJI)的重要风险因素,尤其在糖尿病患者中更为显著。巨噬细胞作为先天免疫系统的重要组成部分,在宿主抗感染免疫防御机制中发挥核心作用。研究发现,高糖微环境可诱导巨噬细胞呈现持续性的促炎性M1型极化状态。然而,高糖环境同时通过诱导细胞衰老进程,显著抑制了巨噬细胞的吞噬功能,进而形成免疫抑制性微环境,最终导致感染状态的持续存在。更为重要的是,这些功能受损的M1型巨噬细胞在病原体清除后仍无法完成向M2型巨噬细胞的表型转换,无法发挥抗炎修复功能,从而导致过度、持续且无效的炎症反应。目前临床实践中,针对糖尿病合并SSI所致PJI的特异性免疫治疗策略尚属空白。因此,建立一种创新性的治疗模式,以实现SSI相关PJI的有效防治,具有重要的临床意义和研究价值。
近日,浙江大学医学院附属第二医院吴浩波教授团队开发了一种新型的外泌体免疫治疗系统ExoV-ExoL@MN,利用可诊间即时制备的微针贴片,专门为糖尿病患者设计,用于预防和治疗SSI诱导的PJI。该研究成果以“Fate reversal: Exosome-driven macrophage rejuvenation and bacterial-responsive drug release for infection immunotherapy in diabetes”为题发表在国际药剂学顶刊Journal of Controlled Release杂志上。浙江大学医学院附属第二医院吴浩波主任医师、刘安副主任医师、西湖大学郭成辰教授和山东大学附属第二医院陈静研究员为文章的共同通讯作者;硕士研究生邹嘉轩、崔武世及博士研究生邓倪平为并列第一作者。

该研究提出了一种新型的外泌体免疫治疗抗菌策略,通过将负载万古霉素和溶葡球菌酶的外泌体整合到可定制的微针贴片(ExoV-ExoL@MN)中,实现药物的可控释放,以满足不同临床场景的个性化治疗需求。在逆转巨噬细胞衰老表型的同时,负载于外泌体中的抗生素能够响应细菌分泌的溶血素释放,从而触发快速的细菌杀灭。感染清除后,该系统促进巨噬细胞从M1型向M2型极化,从而增强抗炎和修复反应。
此外,该系统支持按需实时混合与制备,可在诊间直接完成定制化生产(fabrication@clinic)。该策略通过逆转衰老巨噬细胞,进而重塑免疫抑制微环境,并通过细菌响应性抗生素释放有效阻止细菌向深层组织侵袭,为预防和治疗SSI诱导的PJI提供了新的解决方案。
参考文献:
Fate reversal: Exosome-driven macrophage rejuvenation and bacterial-responsive drug release for infection immunotherapy in diabetes. J Control Release. 2025 Apr 16:113730. doi: 10.1016/j.jconrel.2025.113730.
外泌体资讯网 J Control Release|浙二骨科吴浩波:外泌体驱动的巨噬细胞返老还童与细菌响应性药物释放在糖尿病感染免疫治疗中的应用