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CCR2增强型巨噬细胞膜包被双氢青蒿素纳米颗粒通过代谢重编程改善系统性红斑狼疮症状
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1
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本研究针对系统性红斑狼疮(SLE)治疗中双氢青蒿素(DHA)生物利用度低的问题,开发了CCR2过表达的巨噬细胞膜(CCR2-MM)包被PEG-PCL/DHA纳米颗粒(CCR2-MM@PPD)。该纳米系统通过靶向递送、CCL2-CCR2轴干扰和糖酵解抑制三重机制,显著减轻MRL/lpr小鼠模型肾脏损伤,为SLE治疗提供了新型免疫代谢调控策略。
系统性红斑狼疮(SLE)是一种累及多器官的自身免疫性疾病,其中狼疮性肾炎(LN)是导致患者死亡的主要原因。当前临床使用的糖皮质激素和免疫抑制剂等药物难以根治疾病,且长期使用会导致严重的器官损伤。双氢青蒿素(DHA)作为抗疟药物,虽显示出免疫调节潜力,但存在生物利用度低和肝脏首过效应等问题。与此同时,巨噬细胞在SLE发病机制中扮演关键角色——其通过CCL2-CCR2信号轴介导的单核细胞浸润和促炎性M1极化加剧肾脏损伤,而代谢重编程(特别是糖酵解增强)被认为是驱动M1极化的核心机制。
为解决这些难题,山西医科大学第三医院和山西医科大学药学院的研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表了一项创新研究。他们设计了一种CCR2增强型巨噬细胞膜包被的双氢青蒿素纳米颗粒(CCR2-MM@PEG-PCL/DHA),通过基因工程使巨噬细胞膜过表达CCR2受体,将其包裹在装载DHA的PEG-PCL纳米颗粒表面,构建出具有三重功能的治疗体系:靶向递送药物至炎症部位、作为"纳米诱饵"中和CCL2化学因子、通过DHA抑制糖酵解重编程巨噬细胞代谢。
关键技术方法包括:通过慢病毒转染构建CCR2过表达的RAW264.7细胞系;差速离心法分离细胞膜并采用薄膜水化法制备纳米颗粒;利用MRL/lpr自发性狼疮小鼠模型进行疗效评估;采用流式细胞术分析免疫细胞亚群;通过Seahorse能量代谢分析仪检测糖酵解(ECAR)和氧化磷酸化(OCR)水平;结合RNA测序解析代谢通路变化。
研究结果
Fabrication and characterization of CCR2-MM@PEG-PCL/DHA
通过慢病毒转染使RAW264.7细胞的CCR2表达提升76.3倍,成功构建膜蛋白保留率达93%的纳米颗粒。该体系在pH 6.5炎症微环境中呈现智能释药特性,12小时释药率达58.4%,显著高于生理pH条件。体内分布实验显示纳米颗粒在肾脏特异性富集,6小时肾蓄积量达其他器官的3.2倍。
Characterization of in vitro targeted delivery
在Transwell迁移实验中,CCR2-MM@PPD对CCL2的趋化响应比未修饰纳米颗粒提高2.1倍。免疫荧光证实该纳米颗粒可特异性识别CD86+炎症巨噬细胞,并能有效中和80%以上的游离CCL2。
Therapeutic effects on SLE
在MRL/lpr模型中,20 mg/kg剂量组治疗8周后:脾脏指数降低47%;尿蛋白水平从326 mg/dL降至89 mg/dL;抗dsDNA抗体下降62%;血清IL-6和TNF-α分别减少58%和53%,而抗炎因子IL-10提升3.7倍。
Therapeutic effects on LN
肾脏病理显示:CCR2-MM@PPD组肾小球肾炎活动指数降低72%,IgG沉积减少85%。免疫组化证实肾组织CCL2表达量仅为模型组的31%。
Regulation of macrophage-T cell balance
流式分析显示:肾脏CCR2+单核细胞浸润减少68%;脾脏M1(CD86+)巨噬细胞比例从41%降至19%,M2(CD163+)细胞增加2.3倍;Th17/Treg比值恢复至接近健康对照水平。
Metabolic reprogramming mechanism
RNA-seq揭示CCR2-MM@PPD显著抑制糖酵解通路基因(LDHA、PKM2等)。Seahorse检测显示:处理组糖酵解活性(ECAR)降低45-50%,而线粒体耗氧率(OCR)提升1.8倍。与糖酵解抑制剂2-DG联用可协同降低TNF-α和IL-1β至生理水平。
结论与意义
该研究建立了首个整合"靶向递送-化学因子拦截-代谢干预"三重机制的SLE治疗策略。CCR2-MM@PPD通过以下协同作用产生疗效:(1) 膜表面CCR2介导炎症部位靶向蓄积,克服DHA药代动力学缺陷;(2) 作为可溶性受体中和CCL2,减少单核细胞浸润达70%;(3) DHA抑制糖酵解关键酶,使M1巨噬细胞比例从74.3%降至48.2%。这种仿生纳米平台不仅为SLE提供了更优治疗方案,其"膜修饰-代谢调控"联用策略也可拓展至类风湿关节炎等其他自身免疫病研究。
研究局限性包括MRL/lpr模型不能完全模拟人类SLE异质性,且长期安全性需在灵长类动物中进一步验证。未来工作将聚焦单细胞测序解析上游调控节点(如HIF-1α/mTOR通路),并通过人源化模型推动临床转化。该成果为开发针对免疫代谢紊乱的精准疗法提供了新范式。
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