马卡来源的脂质纳米颗粒通过多模态蛋白冠形成缓解脓毒症:一种新型抗炎策略

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development 4.6

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  这篇研究首次从马卡(Lepidium meyenii Walp)中分离出植物源性脂质纳米颗粒(MDNPs),通过形成多模态蛋白冠(protein corona)广谱中和促炎细胞因子(IL-6/TNF-α)和急性期蛋白(APPs),在LPS诱导的内毒素血症和盲肠结扎穿孔(CLP)脓毒症模型中显著降低系统性炎症、改善器官损伤并提高生存率(60% vs 0%)。其核心机制涉及NF-κB通路抑制和急性期反应(APR)信号调控,为脓毒症等炎症疾病提供了天然、低成本的新型纳米疗法。

  

引言

植物源性纳米颗粒(PDNPs)作为天然纳米载体,近年来因其免疫调节特性备受关注。马卡(Lepidium meyenii Walp)作为安第斯山区传统药用植物,其粗提物虽已知具有抗炎活性,但具体机制不明。本研究首次从马卡根部分离出马卡源性脂质纳米颗粒(MDNPs),通过系统性表征和功能验证,揭示其通过独特的多模态蛋白冠形成机制缓解脓毒症。

分离与表征

MDNPs通过差速离心和蔗糖梯度离心纯化,电镜显示其为174.5 nm的球形颗粒,表面电位-9.6 mV,主要成分为三酰甘油(77.45%)和植物神经酰胺(14.77%)。热稳定性分析显示熔融峰为74.3°C,且在4°C下可稳定保存6天。脂质组学鉴定出8类脂质,包括鞘磷脂和半乳糖脂,而蛋白质组学未检测到植物源蛋白,证实其为纯脂质结构。

体外抗炎机制

在骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)中,MDNPs无细胞毒性且可高效内化。LPS刺激后,MDNPs显著降低M1型标志物CD86和MHC II表达,同时减少NF-κB活性(p < 0.0001)。时间依赖性实验显示,MDNPs通过直接吸附而非细胞信号调控,8小时内使IL-6和TNF-α水平分别降低48%和28%。重组实验进一步验证其对IL-6的特异性结合能力。

体内治疗效果

在LPS诱导的内毒素血症模型中,腹腔注射MDNPs(2 mg/次)显著降低血浆IL-6、TNF-α和MCP-1水平(p < 0.01),并减轻肝、肾、肺的病理损伤。生存实验中,MDNPs将20 mg/kg LPS攻击的小鼠生存率从0%提升至60%(p < 0.001)。蛋白冠分析发现,LPS血浆处理的MDNPs特异性吸附26种独特蛋白,包括急性期蛋白Hp、Saa1和SerpinA3N,通过IPA通路分析确认其富集于急性期反应信号(APR)。

多微生物脓毒症模型验证

在更接近临床的CLP模型中,MDNPs治疗使生存率提高至40%(对照组0%,p < 0.01),且无需抗生素辅助。体外吸附实验显示,MDNPs可近乎完全清除CLP血浆中的IL-6和TNF-α,证实其广谱中和能力。

讨论与意义

该研究突破性地揭示了MDNPs通过"脂质核心-蛋白冠"双重作用机制:一方面通过表面脂质成分(如植物神经酰胺)吸附细胞因子,另一方面通过急性期蛋白中和放大炎症的正反馈循环。相较于合成纳米颗粒(如PLGA)或膜涂层策略,MDNPs的天然来源和简易制备更具转化潜力。未来研究可进一步解析其脂质-蛋白相互作用规律,为设计仿生纳米药物提供新范式。

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