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类风湿关节炎(RA)存在活性氧(ROS)水平升高、M1 巨噬细胞主导的持续炎症微环境等问题。研究人员开发 Ag-CeNP@Cel 核壳纳米平台,其可被动蓄积于炎症关节,协同清除 ROS、重编程 M1 至 M2 巨噬细胞。该平台疗效与安全性俱佳,为 RA 治疗提供新策略。
类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)是一种令人困扰的慢性自身免疫性疾病,患者常面临关节持续炎症、滑膜炎以及渐进性关节损伤,不仅生活质量大幅下降,甚至可能致残。更棘手的是,RA 还可能引发骨骼疾病、肺部并发症等一系列全身性合并症。目前的治疗手段,如非甾体抗炎药(NSAIDs)、糖皮质激素(GCs)和改善病情抗风湿药(DMARDs),虽能缓解症状和控制病情,但长期使用存在疗效有限、易产生间质性肺疾病等不良反应的问题。生物制剂如英夫利昔单抗和托珠单抗虽有一定效果,却面临成本高、全身免疫抑制及诱发结核复发等挑战,且部分患者应答不足或疗效逐渐减弱。
在这样的背景下,广州中医药大学的研究人员开展了相关研究,旨在解决 RA 中活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)水平升高和 M1 型巨噬细胞主导的慢性炎症微环境这两大关键病理问题。他们开发了一种核壳结构的纳米平台 —— 银修饰二氧化铈纳米颗粒负载雷公藤红素(Ag-CeNP@Cel),并在多项实验中验证了其疗效与安全性。该研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上,为 RA 的治疗提供了新的思路和方向。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:通过改良溶胶 - 凝胶反应合成 Ag-CeNP 核心,利用 DSPE-mPEG??将其转为亲水性并负载雷公藤红素;运用动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)和 X 射线光电子能谱(XPS)等对纳米颗粒进行表征;借助电子顺磁共振(EPR)光谱、流式细胞术、酶联免疫吸附测定(ELISA)等评估抗氧化活性、细胞毒性及对巨噬细胞表型的影响;使用佐剂诱导关节炎(AIA)小鼠模型进行体内靶向性、治疗效果及生物安全性评价。
合成与表征
通过一系列步骤成功合成 Ag-CeNP@Cel,其 hydrodynamic 直径和 zeta 电位在负载雷公藤红素后发生明显变化,TEM 图像显示其具有高度晶化的球形形态,XRD 和 XPS 证实了银和二氧化铈的存在及价态,表明合成成功且结构稳定。
抗氧化活性
实验表明,Ag-CeNP@Cel 的超氧化物歧化酶(SOD)样和过氧化氢酶(CAT)样活性显著高于游离雷公藤红素和 Ag-CeNP-PEG,能有效清除细胞内 ROS,减轻氧化应激。
细胞毒性、摄取及巨噬细胞表型转换
Ag-CeNP@Cel 的细胞毒性低于游离雷公藤红素,能被细胞有效摄取,尤其在氧化应激损伤的细胞中摄取效率更高。其可显著降低 M1 型巨噬细胞标志物 CD86 的表达,增加 M2 型标志物 CD206 的表达,有效将促炎巨噬细胞重编程为抗炎表型。
体内靶向性
在 AIA 小鼠模型中,Ag-CeNP@Cel 通过 “ELVIS” 效应(炎症血管渗漏及炎症细胞介导的滞留)被动蓄积于炎症关节,荧光成像和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)显示其在炎症关节的蓄积量显著高于正常关节,且主要分布于肝、脾等器官。
体内治疗效果
Ag-CeNP@Cel 能显著降低 AIA 小鼠的关节炎指数,减轻关节肿胀和骨侵蚀,改善骨组织形态计量学参数,恢复炎症细胞因子水平,抑制滑膜成纤维细胞活化,促进软骨修复和胶原合成,疗效优于游离雷公藤红素和 Ag-CeNP-PEG。
生物安全性
与游离雷公藤红素相比,Ag-CeNP@Cel 能显著降低肝肾功能指标的异常,组织学检查显示其对重要器官无明显病理损伤,证实了其安全性。
综上所述,该研究开发的 Ag-CeNP@Cel 纳米平台通过协同清除 ROS 和调控巨噬细胞极化,有效改善 RA 炎症微环境,且具有良好的靶向性和安全性。这一成果不仅为 RA 的治疗提供了一种创新策略,也为天然药物的开发和纳米技术在炎症性疾病中的应用提供了新范例,有望推动 RA 治疗的发展,为患者带来新的希望。