動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是一種慢性炎癥性疾病,是大多數心血管疾病的主要病理因素。秋水仙堿作為一種強效抗炎藥物,能有效預防動脈粥樣硬化的發展,但是使用秋水仙堿會產生多種副作用。改善抗炎藥物在動脈粥樣硬化部位的局部輸送對預防動脈粥樣硬化斑塊的發生具有重要的臨床前景。
近日,南京鼓樓醫院的研究團隊在期刊Advanced Healthcare Materials上發表了題為:CD47- and Integrin α4/β1-Comodified-Macrophage-Membrane-Coated Nanoparticles Enable Delivery of Colchicine to Atherosclerotic Plaque的研究論文(IF=9.93,工程技術1區)。
該研究合成了一種能夠將秋水仙堿轉運到動脈粥樣硬化部位的修飾后巨噬細胞膜包被的納米顆粒。這種納米顆??稍谘装Y環境下有效地靶向內皮細胞,同時避免巨噬細胞的吞噬。
細胞膜包裹的納米顆粒已成為局部給藥的重要工具,該技術已被應用于心血管疾病的治療。在參與動脈粥樣硬化發病機制的所有細胞類型中,巨噬細胞發揮著最重要的作用。整合素α4/β1是巨噬細胞膜上的一種主要白細胞受體,介導巨噬細胞向動脈粥樣硬化斑塊的募集。CD47,是巨噬細胞上另一種能防止細胞被單核吞噬系統吞噬的膜蛋白。
基于此,研發團隊用質粒轉染巨噬細胞膜,高表達CD47,經ET-1刺激,上調整合素α4/β1的表達,開發了一種修飾的巨噬細胞膜(MMM)包被聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)納米顆粒藥物傳遞系統(MMM NP)。該系統可實現利用修飾的巨噬細胞膜的生理功能將秋水仙堿靶向到動脈粥樣硬化部位。
接下來,他們采用共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)和流式細胞術(FC)精確測量MMM/COL NPs的靶向和免疫逃逸性能。結果證明MMM NPs能有效地抑制巨噬細胞的吞噬,同時增加人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)在TNF-α刺激后的吸收;當與Ox-LDL刺激的巨噬細胞一起培養時,MMM/COL NPs顯著阻止泡沫細胞的形成,并下調促炎細胞因子的表達。
進一步,研究團隊在體內研究了MMM NP傳遞系統,證明其靶向動脈粥樣硬化病變的能力。他們采用CLSM和熒光成像技術評價納米顆粒在動脈粥樣硬化斑塊中的富集和生物分布以探究MMM/COL NPs在經歷頸動脈收縮的動脈粥樣硬化斑塊小鼠模型中的遷移行為。
red O (ORO)、馬松(Masson)和CD68免疫熒光染色在易受損動脈粥樣硬化小鼠中顯示了預期的抗斑塊作用。結果表明該靶向給藥系統具有優秀的靶向性和免疫逃逸性能,在動脈粥樣硬化的治療中具有潛在的臨床應用價值。
總而言之,研究團隊使用修飾的巨噬細胞膜制作的MMM NP傳遞系統可以促進炎癥環境下對激活的ECs的靶向性能,并實現MPS的免疫逃逸。此外,MMM NP給藥系統不僅為動脈粥樣硬化的治療提供了一種有效、安全的方法,而且可以推廣應用于其他炎癥性疾病的治療。
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