炎癥作為機(jī)體的一種免疫保護(hù)機(jī)制,然而不受控制的炎癥將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。如新冠患者體內(nèi)出現(xiàn)過(guò)度的炎癥反應(yīng),即“細(xì)胞因子風(fēng)暴(cytokine storm)”,如何緩解細(xì)胞因子風(fēng)暴可能是挽救重癥肺炎患者生命的重要策略之一。然而在目前臨床上在對(duì)于治療細(xì)胞因子風(fēng)暴的治療上并沒(méi)有特異性治療手段,多采用給予抗感染藥物、糖皮質(zhì)激素輔助等非特異性聯(lián)合治療措施。但使用激素的副作用較大。因此,開(kāi)發(fā)靶向給藥系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)局部炎癥免疫反應(yīng),對(duì)潛在降低藥物使用劑量進(jìn)而減少毒副作用有重要意義。
近日,煙臺(tái)大學(xué)、濰坊中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院陳大全教授團(tuán)隊(duì)在生物大分子領(lǐng)域的國(guó)際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》上發(fā)表了題為“Improvement of pneumonia by curcumin-loaded bionanosystems based on platycodon grandiflorum polysaccharides via calming cytokine storm”,doi: 10.1016/j.ijbiomac.2022.01.194.) 的研究論文。本文在中醫(yī)藥引經(jīng)理論的基礎(chǔ)上融合細(xì)胞膜仿生理念,開(kāi)發(fā)仿生給藥系統(tǒng)為通過(guò)模擬生物成分以提高對(duì)肺部炎癥靶向效率和治療效果提供了新的策略。
基于中醫(yī)藥在防控新冠疫情中的突出表現(xiàn),在天然中醫(yī)藥寶庫(kù)中尋找并選擇了具有抗炎作用的天然活性產(chǎn)物姜黃素(Curcumin,Cur)作為模型藥物,選擇具有“肺之舟楫”之稱的桔梗有效活性成分—桔梗多糖作為藥物遞送系統(tǒng)的主體。通過(guò)對(duì)桔梗多糖表面修飾活性氧(reactive oxygen species,ROS)響應(yīng)基團(tuán),構(gòu)建炎癥微環(huán)境響應(yīng)性納米粒子(PNPs@Cur),隨后通過(guò)包裹巨噬細(xì)胞膜,構(gòu)建細(xì)胞膜仿生納米遞藥系統(tǒng)(MNPs@Cur),有效避免被內(nèi)皮吞噬系統(tǒng)吞噬,與此同時(shí)MPNPs@Cur繼承了桔梗引藥上行的特性以及巨噬細(xì)胞對(duì)炎癥部位的趨化性,實(shí)現(xiàn)對(duì)肺部炎癥的雙重靶向(圖1)。
圖1.仿生遞藥系統(tǒng)MNPs@Cur的合成以及釋藥機(jī)理
本文的創(chuàng)新點(diǎn):
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在中醫(yī)藥引經(jīng)理論的指導(dǎo)下,構(gòu)建靶向的肺炎桔梗多糖納米載體
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引經(jīng)巨噬細(xì)胞膜,提高對(duì)肺炎部位的靶向能力以及細(xì)胞免疫逃避
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通過(guò)中藥活性成分抑制細(xì)胞因子風(fēng)暴緩解炎癥
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利用炎癥微環(huán)境精準(zhǔn)釋藥,有效的提高治療能力
研究表明,MNPs@Cur具有雙重靶向策略。首先,由于巨噬細(xì)胞膜的生物學(xué)特性(圖2),因此MNPs@Cur能夠主動(dòng)趨化炎癥損傷部位;其次,內(nèi)核納米粒子PNPs@Cur“繼承”了桔梗引藥上行的特性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙靶向引藥入肺的效果(圖3)。在受到炎癥微環(huán)境的刺激,MNPs@Cur可以在炎癥部位有效釋放藥物,并且相較于對(duì)照組以及其他制劑組,可以顯著的抑制細(xì)胞因子風(fēng)暴(IL-6、TNF-α)的產(chǎn)生,重塑細(xì)胞以及組織微環(huán)境。通過(guò)在炎癥肺組織中的響應(yīng)性釋藥,有效的避免了炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),從而明顯的改善肺部炎癥情況,減輕肺部水腫,實(shí)現(xiàn)對(duì)肺部炎癥的有效治療(圖4)。為后續(xù)中藥引經(jīng)藥的臨床應(yīng)用及中藥載體的發(fā)展,如多糖載體提供了參考,期望為中醫(yī)藥現(xiàn)代化多學(xué)科交叉有一定借鑒意義。
圖2. MNPs@Cur的理化表征
圖3. 活體成像組織分布的熒光信號(hào)
圖4. 小鼠體內(nèi)藥效學(xué)評(píng)價(jià)
山東省泰山學(xué)者,煙臺(tái)大學(xué)、濰坊中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院陳大全教授為論文的通訊作者,煙臺(tái)大學(xué)研究生李毅作為本文的第一作者。該研究得到了山東省泰山學(xué)者工程(No.qnts20161035)、山東省自然科學(xué)基金重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(Nos.ZR2019ZD24), 山東省優(yōu)秀青年基金(ZR2019YQ30)的資助支持。
論文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35124019
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