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肺炎作为全球高发且致死率高的呼吸道疾病,现有治疗药物存在诸多副作用。研究人员制备多孔聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物(PLGA)微球负载人参多糖,发现其可改善小鼠肺炎,且载酸性人参多糖(GP-S)的微球抗炎效果更佳,为肺炎治疗提供新思路。
肺炎是全球范围内极为常见且死亡率较高的呼吸道疾病,细菌、病毒等多种病原体感染是主要诱因。一旦发病,患者肺部会出现促炎介质过度产生、氧化应激以及肺水肿等症状,炎症细胞还会浸润肺泡和间质。2019 年新冠疫情爆发后,肺炎病例更是大幅增加,其过度的炎症反应甚至会引发急性肺损伤 / 急性呼吸窘迫综合征 ,严重威胁人类健康。目前,常用的治疗药物如地塞米松(DEX)等皮质类固醇,虽能缓解肺部炎症,但长期使用会导致胃溃疡、增加肝脏负担,这些副作用极大地限制了其在临床上的应用。因此,寻找安全有效的抗炎替代疗法迫在眉睫。
在此背景下,吉林农业大学的研究人员开展了一项关于多孔聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物(PLGA)微球负载人参多糖改善小鼠肺炎的研究。研究成果发表在《Carbohydrate Polymers》上,为肺炎的治疗提供了新的方向和理论依据。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下几种关键技术:一是傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析,用于确定微球的化学结构;二是共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)技术,观察人参多糖在多孔 PLGA 微球中的分布情况;三是转录组学分析,以此探究载 GP-S 的多孔 PLGA 微球潜在的抗肺炎机制。
下面来看看具体的研究结果:
- 微球的制备与表征:通过 CLSM 和 FT-IR 分析,证实成功制备了负载中性人参多糖(GP-N)和酸性人参多糖(GP-S)的多孔 PLGA 微球。从 CLSM 图像可见,BP(空白微球)呈现绿色荧光的多孔微球结构,而 GP-NP 和 GP-SP 则同时显示绿色和红色荧光,且均匀分布在多孔 PLGA 微球中,这表明 GP-N 和 GP-S 成功负载于微球内。
- 体外释放与毒性测试:实验发现,负载 GP-N 和 GP-S 的多孔 PLGA 微球具有良好的释放特性。同时,体外测试显示其释放溶液无毒,这为后续的体内实验奠定了安全性基础。
- 体外抗炎效果:负载 GP-N 和 GP-S 的多孔 PLGA 微球的释放溶液均能有效降低肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6 和 IL-1β 的水平,展现出显著的体外抗炎活性。
- 体内抗炎效果:在小鼠肺炎模型实验中,研究人员发现,通过吸入负载 GP-N 和 GP-S 的多孔 PLGA 微球,能够有效改善小鼠肺炎症状。其中,负载 GP-S 的多孔微球改善肺炎的效果优于负载 GP-N 的微球,研究人员推测这可能是因为 GP-S 中含有糖醛酸。
- 潜在作用机制:借助转录组学分析,研究人员揭示了负载 GP-S 的多孔 PLGA 微球潜在的抗肺炎机制,其可能通过细胞色素 P450 药物代谢、花生四烯酸代谢以及 MAPK 信号通路来改善小鼠肺炎。
综合上述研究,负载 GP-N 和 GP-S 的多孔 PLGA 微球在改善小鼠肺炎方面展现出良好的效果,尤其是负载 GP-S 的微球抗炎作用更为显著。该研究不仅为肺炎的治疗提供了新的潜在策略,还进一步拓展了人参多糖在生物医药领域的应用。不过,目前研究仅在小鼠模型上进行,未来还需更多的临床研究来验证其在人体中的有效性和安全性。同时,对于微球的制备工艺、药物释放的精准调控以及作用机制的深入解析等方面,也有待进一步探索,以期为肺炎的临床治疗带来更多实质性的突破 。