脂质体磷脂 - 秋水仙碱类似物共轭物的血浆蛋白冠增强其抗炎潜力

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 5.4

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  为解决秋水仙碱用于心血管疾病治疗时存在的高毒性问题,研究人员开展了脂质体载磷脂 - 秋水仙碱类似物共轭物(aC-PC)的研究。发现不同配方脂质体的蛋白冠有差异,25C 脂质体抗炎效果最佳。该研究为后续临床前研究提供了方向。

  
秋水仙碱,这种从草本植物秋水仙中提取的古老药物,长久以来一直活跃在医学舞台上。它最初用于治疗痛风,随着医学研究的不断深入,如今已被批准用于治疗多种疾病,像亚当斯 - 贝赫切特病、家族性地中海热、心包炎、心房颤动以及急性痛风发作等。近年来,秋水仙碱更是被视为治疗心血管疾病的潜在新选择。不过,它的高毒性却成了应用路上的 “拦路虎”,尤其在癌症治疗领域,这一缺点限制了它的发挥。

从作用机制来看,秋水仙碱能与微管蛋白 β 链上的特定部位结合,阻止 α/β 链异二聚体的形成,进而破坏微管平衡,阻碍有丝分裂,最终引发细胞凋亡。同时,它还能下调多种炎症因子,抑制髓样细胞(如单核细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞)中 NLRP3 炎性小体的活性,减少促炎细胞因子的释放。而且,秋水仙碱的生物学效应主要和白细胞内的浓度相关,并非血浆浓度。

为了降低秋水仙碱的毒性,让它能更安全有效地应用于治疗,纳米颗粒载体的研究应运而生。将细胞毒性或细胞生长抑制药物包裹在纳米脂质体中,是降低全身毒性的有效方法。研究人员此前制备了载有与磷脂酰胆碱形成酶响应性共轭物(aC-PC)的脂质体,这种脂质体在人血浆中展现出了可接受的稳定性。

此次,俄罗斯科学院谢苗诺夫 - 奥夫钦尼科夫生物有机化学研究所和俄罗斯联邦卫生部谢切诺夫第一莫斯科国立医科大学的研究人员合作,深入探究了含 aC-PC 的脂质体在人血浆中形成的蛋白冠,会如何影响其与白细胞和内皮细胞的相互作用。这一研究成果发表在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》上,为秋水仙碱类药物的优化提供了重要依据。

研究人员在本次研究中主要运用了以下关键技术方法:首先是制备不同 aC-PC 和 POPG 比例的脂质体,通过调整二者比例,获得多种脂质体配方;然后利用鸟枪法蛋白质组学技术分析脂质体 - 蛋白质复合物,以此来确定蛋白冠的成分;还进行了细胞实验,观察脂质体被培养的单核细胞和内皮细胞摄取的情况,以及对白细胞吞噬作用和外周血单核细胞产生炎症趋化因子的影响;另外,使用了来自健康志愿者的血液和血浆样本进行体外实验。

脂质体的特性


研究人员基于卵磷脂(ePC)和不同含量的磷脂酰甘油(POPG)制备了负载磷脂酰胆碱 - 秋水仙碱类似物共轭物 aC-PC 的脂质体。ePC 和 POPG 都能形成液相脂质双层,便于容纳外来脂质类似物。其中,POPG 会给脂质双层赋予负电荷,在脂质体表面形成排斥屏障。研究人员制备了多种不同配方的脂质体,并对其进行了详细的组成和特性分析(相关脂质体的具体成分和样本名称见表 1)。

蛋白冠的差异


通过鸟枪法蛋白质组学分析发现,不同配方的脂质体形成的蛋白冠在蛋白质的数量和组成上存在显著差异。尤其是 aC-PC 负载量最高(25%)的 25C 脂质体,其蛋白冠的质量是其他脂质体的三倍,并且具有独特的蛋白质谱,富含 ApoD 和半乳糖凝集素 - 3 结合蛋白等,这些蛋白质可能会对炎症相关信号传导产生影响。

对细胞摄取的影响


尽管血浆蛋白的存在会降低脂质体的摄取水平,但不同脂质体的蛋白冠差异对培养的单核细胞和内皮细胞摄取脂质体的影响并不明显。而且,在体外实验中,脂质体的组成也未对白细胞的吞噬过程产生显著影响。

对炎症因子产生的影响


在抑制炎症方面,相较于裸脂质体,蛋白冠的存在使得刺激后的外周血单核细胞产生炎症趋化因子 MCP-1(单核细胞趋化蛋白 - 1)的水平降低了约 1.5 倍,对 IL-8(白细胞介素 - 8)的抑制作用相对较弱。其中,25C 脂质体的抑制效果最为显著,几乎能完全抑制 MCP-1 的产生。

综合本次研究,研究人员发现不同配方的脂质体,尤其是 aC-PC 负载量不同的脂质体,在人血浆中形成的蛋白冠存在明显差异。这种差异虽然对脂质体被细胞摄取的过程影响不大,但却在抑制炎症趋化因子产生方面发挥了重要作用。特别是 25C 脂质体,其独特的蛋白冠组成使其在抑制炎症方面表现卓越,展现出了巨大的潜力,有望成为进一步临床前研究的重点对象。这一研究成果为开发基于脂质体的新型抗炎药物提供了新的思路和方向,也为秋水仙碱类药物在心血管疾病等领域的应用开辟了更广阔的前景,有助于推动相关疾病治疗方法的进一步发展。

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