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近日，浙江大學(xué)孫斐/于興華團隊，聯(lián)合深圳大學(xué)王東/燕鼎元團隊在Biomaterials雜志上在線發(fā)表了題為Blood-testis barrier-crossing extracellular vesicles for asthenospermia therapy via synergistic ATP replenishment and ferroptosis suppression的研究新成果。該研究成功構(gòu)建了一種多功能細(xì)胞外囊泡，實現(xiàn)了在可視化追蹤下高效穿越血睪屏障，并通過能量補充與鐵死亡抑制的協(xié)同機制，顯著改善弱精癥模型的精子數(shù)量與活力。

男性不育中，弱精癥（精子活力不足）是主要原因之一。其治療一直面臨著一個核心難題：人體為了保護生精環(huán)境而設(shè)立的血睪屏障，在阻擋有害物質(zhì)的同時，也嚴(yán)重阻礙了絕大多數(shù)治療藥物的進入，導(dǎo)致傳統(tǒng)療法效果甚微。

為解決這一難題，研究團隊獨辟蹊徑，從人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞中提取了天然的“快遞小車”——細(xì)胞外囊泡，并對其進行精密“改造”：

裝載“能量電池”——ATP：將三磷酸腺苷（ATP）封裝進囊泡，直接為精子產(chǎn)生過程中的細(xì)胞“充電”，解決其能量枯竭的核心問題。

安裝“追蹤器”——NIR-II AIEgens： 利用具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性的材料，為囊泡裝上NIR-II熒光“導(dǎo)航燈”。這使得研究人員能夠清晰地觀看這些囊泡如何穿越復(fù)雜的血睪屏障，并精準(zhǔn)抵達生精小管靶區(qū)。

啟動“保護程序”——抑制鐵死亡： 研究揭示，這些工程化的囊泡本身還能上調(diào)睪丸組織內(nèi)的關(guān)鍵抗氧化蛋白GPX4，從而有效抑制“鐵死亡”這一細(xì)胞死亡方式，保護生精細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損傷。

“可視化”與“雙管齊下”的治療策略

本研究引人注目的亮點在于，它并非一次盲目的“藥物遞送”，而是一次全程可控、路徑清晰的“精準(zhǔn)醫(yī)療”。通過先進的NIR-II成像技術(shù)，團隊證實了工程化囊泡能夠高效富集于睪丸組織。

更為重要的是，該平臺展現(xiàn)了一種“雙管齊下”的協(xié)同治療機制：一方面， 釋放的ATP直接補充了生精細(xì)胞的能量庫，快速提升了精子活力；另一方面， 囊泡介導(dǎo)的GPX4上調(diào)，構(gòu)筑了強大的細(xì)胞保護屏障，通過抑制鐵死亡有效增加了精子數(shù)量。兩者協(xié)同，從根本上針對弱精癥的病因（能量不足與氧化損傷）進行了聯(lián)合打擊。

動物實驗結(jié)果表明，該療法能顯著改善弱精癥模型的各項關(guān)鍵指標(biāo)，包括精子數(shù)量、前向運動能力和運動速度，且未觀察到全身毒性，展現(xiàn)出優(yōu)異的生物安全性。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961225006969