近日，我院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心魏全教授團隊聯(lián)合生物治療研究中心錢志勇教授團隊在Advanced Science（IF：15.1）發(fā)表研究論文“Inflammation-Targeted Nanomedicines Alleviate Oxidative Stress and Reprogram Macrophages Polarization for Myocardial Infarction Treatment”。研究開發(fā)了一種基于甘露聚糖（Man）的新型靶向納米藥物Que@MOF/Man，通過精準(zhǔn)靶向心肌梗死區(qū)域的炎癥細胞，有效遞送抗氧化和抗炎藥物槲皮素（Que），以減輕氧化應(yīng)激和重編程巨噬細胞極化，從而促進心臟修復(fù)，為心肌梗死治療提供了新的思路和策略。
我院康復(fù)醫(yī)學(xué)研究所助理研究員胡丹蓉、博士研究生李苒為共同第一作者，康復(fù)醫(yī)學(xué)中心魏全教授與生物治療研究中心錢志勇教授為共同通訊作者，我院為第一作者單位。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、四川省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體、我院“1·3·5”卓越計劃等項目的支持。
心肌梗死（MI）是一種冠狀動脈阻塞引發(fā)的嚴(yán)重心血管疾病，具有進展迅速且致死率高的特點，其治療策略的優(yōu)化一直是醫(yī)學(xué)研究的熱點?，F(xiàn)行的 MI 臨床治療手段，如藥物溶栓、經(jīng)皮冠狀動脈介入治療和冠狀動脈旁路移植手術(shù)，能夠在急性期迅速恢復(fù)血流并降低死亡風(fēng)險，但在維持長期心臟功能和促進心臟修復(fù)方面的效果并不理想。因此，開發(fā)新的治療策略對改善MI患者的長期預(yù)后至關(guān)重要。
MI的發(fā)病機制涉及多方面的生物學(xué)過程，包括炎癥細胞、細胞因子和細胞間通信，它們共同構(gòu)成了一個復(fù)雜的免疫微環(huán)境。其中巨噬細胞引發(fā)的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激是MI后心臟修復(fù)的關(guān)鍵因素。持續(xù)未受控制的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激可導(dǎo)致心肌細胞凋亡和心臟組織重構(gòu)，進而引發(fā)心臟功能不全等嚴(yán)重后果。因此，有效調(diào)控巨噬細胞的炎癥級聯(lián)反應(yīng)和氧化應(yīng)激，及時調(diào)節(jié)其功能狀態(tài)轉(zhuǎn)變，進而改善MI后梗死區(qū)域的免疫微環(huán)境，對促進心臟修復(fù)和改善MI的治療效果具有重要意義。
本研究中，研究團隊創(chuàng)新性地將槲皮素（Que）封裝進金屬有機框架（MOF）中，并在其表面修飾了甘露聚糖（Man），構(gòu)建了Que@MOF/Man納米藥物。槲皮素是一種具有強大抗氧化和抗炎活性的天然黃酮類化合物，能夠中和過量的活性氧（ROS）并調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。然而，槲皮素水溶性差、生物利用度低，限制了其在臨床應(yīng)用中的潛力。通過納米封裝技術(shù)，Que@MOF/Man 納米藥物不僅提高了Que的溶解性和穩(wěn)定性，還通過Man 的靶向作用實現(xiàn)了對炎性巨噬細胞的精準(zhǔn)遞送，以減輕梗死區(qū)氧化應(yīng)激和重編程巨噬細胞極化。
在體外實驗中，Que@MOF/Man顯示出了良好的自由基清除能力，能夠有效中和多種活性氧自由基，包括羥自由基（?OH）、超氧陰離子自由基（O2?-）和一氧化氮自由基（NO?）。細胞實驗結(jié)果表明，Que@MOF/Man通過納米顆粒表面的Man實現(xiàn)了巨噬細胞的選擇性內(nèi)化，與心肌細胞相比，巨噬細胞對Que@MOF/Man 攝取率提升超過30倍。此外，Que@MOF/Man 顯著降低了促炎M1型巨噬細胞內(nèi)的ROS水平，促進巨噬細胞向抗炎M2型轉(zhuǎn)變，有效抑制了炎癥因子的釋放，進而緩解了炎癥反應(yīng)。這種免疫微環(huán)境的優(yōu)化進一步通過細胞間的通信作用，增強了受損心肌細胞的存活能力，為心臟修復(fù)提供了有利條件。
在體內(nèi)動物實驗中，研究團隊通過構(gòu)建大鼠MI模型，進一步驗證了 Que@MOF/Man的治療潛力。與對照組相比，經(jīng)Que@MOF/Man處理的MI 大鼠顯示出更少的纖維化程度和更優(yōu)的心臟功能。
實驗結(jié)果證實，Que@MOF/Man納米藥物能精準(zhǔn)靶向炎癥細胞，有效緩解MI后的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，從而促進心臟修復(fù)。這一策略的成功實施，不僅為MI治療提供了新的視角，也為其他涉及炎癥和氧化應(yīng)激的疾病的治療提供了潛在的解決方案。通過納米藥物的精確遞送，實現(xiàn)了藥物在病變部位的定向釋放，提高了治療效果，減少了系統(tǒng)性毒副作用。此外，研究中使用的槲皮素和甘露聚糖都是天然來源的生物活性分子，具有良好的生物相容性和安全性。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202308910
川公網(wǎng)安備51010702002012
