動脈粥樣硬化以動脈斑塊逐漸沉積為特征,最終可能導致動脈粥樣硬化血栓等心血管事件,慢性未解決的炎癥和活性氧(ROS)的過度生成,是動脈斑塊進展的主要驅動因素。納米治療劑具有消除炎癥和清除活性氧的作用,具有治療動脈粥樣硬化的潛力。
2024年6月20日,四川大學華西醫院宋相容、哈佛大學醫學院陶偉等人在 Nature 子刊 Nature Nanotechnology 期刊發表了題為:Resolvin D1 delivery to lesional macrophages using antioxidative black phosphorus nanosheets for atherosclerosis treatment 的研究論文。
該研究使用靶向肽修飾的黑磷納米片(BPNS),將Resolvin D1(一種炎癥消退的脂質介質)靶向遞送到病變的巨噬細胞,增強抗動脈粥樣硬化的療效。該研究提出了一種動脈粥樣硬化的治療新策略,并強調了基于BPNS的療法在治療其他炎癥性疾病方面的潛力。
最近一項臨床試驗顯示,卡納單抗(Canakinumab,一種可中和促炎IL-1β細胞因子的單克隆抗體)治療顯著減少了心血管事件。然而,它也增加了致死性感染,主要原因是該單抗會導致宿主防御功能受損。另一項臨床試驗顯示,低劑量甲氨蝶呤(一種抗炎藥物)的全身治療未能減少促炎細胞因子的表達或心血管事件。這兩項臨床試驗的治療結果表明,有效地將治療藥物遞送到動脈管壁的病變區域可以顯著提高治療效果并減少不良反應。
病變的巨噬細胞中活性氧(ROS)的過量產生是動脈粥樣硬化進展的另一個關鍵因素,其通過增加氧化應激,導致細胞凋亡,以及激活炎癥反應。此外,促炎巨噬細胞產生的局部炎癥與ROS的過度產生相關。由于炎癥是動脈粥樣硬化形成過程中ROS過度生成的一個致病因素,由于炎癥是動脈粥樣硬化形成過程中ROS過度生成的一個致病因素,因此盡管具有挑戰性,但解決炎癥和抑制病變ROS生成以提高療效的治療策略對于動脈粥樣硬化的治療具有重要意義。盡管一些納米藥物臨床前研究已經證明其具有雙重治療功能,但其在疾病部位的低蓄積、復雜的合成途徑和潛在的毒性等問題可能阻礙其臨床轉化。
因此,我們迫切需要合成具有生物相容性的納米材料,不僅具有抗氧化和抗炎功能,而且能夠增強在疾病部位的蓄積。
二維的黑磷納米片(BPNS)因其獨特的理化性質和優越的生物相容性,在納米醫學領域得到了廣泛研究。有臨床前研究表明,BPNS可有效清除過量的活性氧(ROS),從而減輕急性腎損傷。
基于這一模式,研究團隊開發了生物相容的靶向性BPNS納米治療藥物,不僅改善了病灶巨噬細胞的蓄積,而且還提高了清除活性氧(ROS)和緩解動脈粥樣硬化斑塊炎癥的能力,彌補了之前的不足。
與傳統的納米載體遞送藥物的策略不同,該研究開發了一種創新的“納米藥物遞送藥物”方法來治療動脈粥樣硬化,展示了黑磷納米片(BPNS)作為動脈粥樣硬化治療藥物的潛力。
該研究表明,BPNS可有效清除廣譜活性氧(ROS),并抑制病變巨噬細胞產生與動脈粥樣硬化相關的促炎細胞因子。該研究還證明了基于ROS反應的靶向肽(S2P多肽)修飾的BPNS載體(BPNSs@PEG-S2P)可將Resolvin D1(RvD1,一種炎癥消退介質)選擇性遞送到病變的巨噬細胞,從而進一步增強抗動脈粥樣硬化的療效。
這種靶向納米藥物(BPNSs@PEG-S2P/R)不僅減少了高脂飲食喂養的載脂蛋白E缺陷(Apoe-/-)動脈粥樣硬化小鼠模型的斑塊面積,而且顯著提高了斑塊的穩定性,從而增強抗動脈粥樣硬化療效。
總的來說,這項研究提出了一種動脈粥樣硬化的治療新策略,并強調了基于黑磷納米片(BPNS)的療法在治療其他炎癥性疾病方面的潛力。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01687-1
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