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急性肺损伤(ALI)致死率高,需新疗法。1,2,3,4,6-O - 五没食子酰葡萄糖(PGG)有抗炎抗氧化作用,但溶水性和生物利用度差。研究人员制备无载体 PGG 纳米颗粒(PGG NPs),其效果优于游离 PGG,与激活 Nrf2/Keap1/HO-1/NLRP3 通路相关,有应用前景。
在呼吸疾病的战场中,急性肺损伤(Acute Lung Injury, ALI)如同凶狠的 “杀手”,它来势汹汹,致死率居高不下,让无数患者和家庭陷入痛苦。目前,临床上应对 ALI 的有效手段有限,如何减轻肺部的炎症风暴与氧化应激损伤,成为科学家们日夜攻关的难题。1,2,3,4,6-O - 五没食子酰葡萄糖(1,2,3,4,6-O-Pentagalloylglucose, PGG)本是一颗闪耀的 “潜力之星”,它凭借出色的抗炎和抗氧化能力,在 ALI 治疗中展现出显著效果,然而,它却因水溶性差、生物利用度低等 “短板”,难以在临床舞台上大放异彩。为了突破这一困境,研究人员开启了一场关于 PGG 的 “升级改造” 之旅。
来自相关研究机构的研究人员聚焦于 PGG 的应用瓶颈,开展了无载体 PGG 纳米颗粒(PGG Nanoparticles, PGG NPs)的制备与疗效研究。这项研究成果发表在《Bioconjugate Chemistry》,为 ALI 的治疗带来了新希望。
研究人员采用抗溶剂沉淀法制备了无载体 PGG NPs。该方法通过巧妙调控溶剂与反溶剂的比例和混合方式,使 PGG 分子自组装形成纳米级颗粒,无需额外添加载体材料,避免了载体可能带来的毒性和免疫原性问题。研究中使用了大鼠作为实验对象,构建 ALI 模型来评估 PGG NPs 的治疗效果。
PGG NPs 的特性优化
通过一系列表征手段发现,PGG NPs 相较于游离 PGG,水溶性显著提升,这意味着它能更好地溶解于体液,更易被机体吸收利用。同时,PGG NPs 展现出良好的缓释行为,在体内能够持续释放药物,延长了药物的作用时间,为更稳定地发挥疗效奠定了基础。此外,药代动力学研究表明,PGG NPs 的生物利用度明显高于游离 PGG,这大大提高了药物的有效性。
PGG NPs 对 ALI 的保护作用
在大鼠 ALI 模型实验中,研究人员发现,给予 PGG NPs 治疗后,大鼠肺部的炎症反应得到显著缓解,肺组织病理损伤明显减轻,如肺泡结构破坏减少、炎性细胞浸润减少等。与游离 PGG 相比,PGG NPs 对 ALI 的保护效果更为显著,进一步验证了其优化后的治疗优势。
作用机制探究
通过深入的机制研究揭示,PGG NPs 的保护作用与激活 Nrf2/Keap1/HO-1/NLRP3 通路密切相关。Nrf2(核因子 E2 相关因子 2)是细胞内抗氧化应激的关键转录因子,在 Keap1( Kelch 样环氧氯丙烷相关蛋白 1)的调控下,正常情况下处于失活状态。当细胞受到氧化应激等损伤时,Nrf2 与 Keap1 解离并进入细胞核,启动下游抗氧化基因如 HO-1(血红素氧合酶 - 1)的表达,发挥抗氧化作用。同时,NLRP3(NOD 样受体蛋白 3)炎症小体的激活在 ALI 的炎症反应中起重要作用,PGG NPs 可抑制 NLRP3 炎症小体的激活,从而减轻炎症反应。PGG NPs 通过多靶点、多通路的调控,实现了对 ALI 的有效保护。
综上所述,本研究成功开发了一种无载体 PGG 纳米药物系统,为 PGG 的临床应用提供了新的策略和思路。PGG NPs 通过优化药物特性,显著提高了 PGG 的治疗效果,其作用机制的阐明为 ALI 的治疗靶点提供了新的方向。该研究不仅验证了 PGG 在 ALI 治疗中的有效性和安全性,还为开发无载体纳米药物系统提供了范例,有望在未来为更多难溶性药物的应用开辟新途径,为 ALI 等重大疾病的治疗带来突破性进展。