基于具有 ROS 清除能力的脂质纳米载体局部递送 siRNA 促进糖尿病慢性伤口愈合

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Biomaterials 12.8

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  糖尿病伤口愈合困难,研究人员开展用具有 ROS 清除能力的脂质纳米载体递送 siRNA 治疗糖尿病伤口的研究。结果显示,cLpT@siRNA 纳米复合物可加速伤口愈合。这为糖尿病伤口治疗提供新策略,极具临床转化潜力。

  
糖尿病,这个悄然而至的 “健康杀手”,近年来如同野火般在全球蔓延。据预测,到 2045 年,糖尿病患者数量将惊人地突破 7 亿大关。它就像一个捣乱分子,破坏着人体调节血糖的正常机制,引发一系列并发症,而糖尿病伤口就是其中极为棘手的一种。糖尿病患者的伤口仿佛被施了 “慢愈合魔法”,愈合速度极慢,严重时甚至可能导致肢体截肢,给患者带来极大的身心痛苦。

目前,临床针对糖尿病慢性伤口的治疗手段有限,主要集中在清创、控制感染、减压和使用先进伤口敷料等方面。然而,这些方法就像在漏洞百出的堤坝上打补丁,效果常常被伤口处持续的炎症、反复的感染以及糟糕的血管化所限制。面对如此困境,开发更有效的治疗策略迫在眉睫。

在此背景下,研究人员踏上了探索之旅。虽然不清楚具体是哪个研究机构的研究人员,但他们开展了一项极具意义的研究。他们设计并合成了一种具有 ROS 清除能力的脂质纳米载体(cLpT),并将其与 siRNA 结合形成纳米复合物(cLpT@siRNA),用于治疗糖尿病伤口。研究发现,这种纳米复合物能够有效清除伤口处过多的活性氧(ROS),促使促炎的 M1 型巨噬细胞向抗炎的 M2 型巨噬细胞转变,同时抑制巨噬细胞中基质金属蛋白酶 9(MMP9)基因的表达 。在 ICR 糖尿病小鼠伤口模型中,cLpT@siRNA 纳米复合物显著加快了伤口愈合速度,促进了新血管生成和胶原蛋白沉积。这一研究成果意义重大,为糖尿病伤口的治疗提供了一种全新且前景广阔的策略,有望推动糖尿病伤口治疗领域的临床转化。该研究成果发表在《Biomaterials》杂志上。

研究人员在开展这项研究时,运用了多种关键技术方法。首先,采用改良乳液法制备 cLpT@siRNA 纳米复合物,通过将 LpT 和 DOTAP 溶解在 CHCl3,再加入 siRNA,经超声和蒸发溶剂获得。其次,利用1H NMR 光谱和质谱(MS)对合成的 LpT 进行测量和确认,还用11B NMR 光谱检测相关特征峰。此外,建立 ICR 小鼠糖尿病伤口模型,用于评估纳米复合物对伤口愈合的效果。

制备和表征 cLpT@siRNA


研究人员运用改良乳液法制备 cLpT@siRNA。他们将 LpT 和 DOTAP 以等质量比溶解在 CHCl3中,然后加入不同 N (DOTAP)/P 比例(1.0 - 8.0)的 siRNA,超声 10 分钟,待氯仿完全蒸发后得到纳米复合物。同时,还制备了不同质量比(0.125:1 至 8:1)的 DOTAP 和 LpT,为后续研究打下基础。

制备和优化用于 siRNA 递送的 cLpT 纳米载体


为构建具有 ROS 清除能力的 siRNA 递送载体 cLpT,研究人员先合成了新型脂质和 pba-Tempo,并通过苯硼酸酯键连接得到 LpT。利用1H NMR 光谱、质谱(MS)和11B NMR 光谱对其进行测量和确认,确保成功合成并了解其结构特征,为后续实验提供保障。

研究结论


研究表明,优化后的 cLpT@siRNA 纳米复合物具有强大的 ROS 清除能力,能有效清除 H2O2、•OH、•O2ˉ、ABTS?和 DPPH?等多种 ROS。它还能在巨噬细胞中有效抑制 MMP9 基因表达,且具有良好的生物相容性。在糖尿病小鼠伤口模型中,cLpT@siMMP9 纳米复合物显著加速了伤口愈合,有力地证明了该纳米复合物在糖尿病伤口治疗中的巨大潜力。

总的来说,这项研究成功开发并优化了一种利用具有 ROS 清除能力的新型脂质与临床批准脂质相结合的配方,用于递送 siMMP9 治疗糖尿病伤口。它在多个方面展现出优势,为糖尿病伤口的治疗开辟了新方向。不过,目前研究主要在小鼠模型上进行,未来还需进一步开展临床试验,验证其在人体中的安全性和有效性。但无论如何,这一研究成果为糖尿病伤口治疗领域带来了新的希望,有望在未来帮助众多糖尿病伤口患者摆脱病痛折磨,促进临床治疗的重大突破。

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