超声响应性类囊体整合脂质体通过NAD+生物合成与线粒体修复治疗急性肾损伤

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Nature Biomedical Engineering 27.7

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  来自研究人员的最新突破:针对急性肾损伤(AKI)中肾小管细胞能量代谢障碍与抗氧化能力受损问题,科学家开发出整合类囊体片段并包裹L-ascorbic acid的超声响应性脂质体。该纳米系统通过NAD+生物合成修复线粒体功能,激活苹果酸-天冬氨酸穿梭恢复ATP,同时增强磷酸戊糖途径生成NADPH。动物实验证实其可精准靶向损伤肾脏,显著改善肾功能。

  

当急性肾损伤(AKI)发生时,肾近端小管细胞的能量工厂——线粒体会遭受重创,连带拖累细胞的抗氧化防御系统。这项研究亮出了一把智能纳米"手术刀":将植物光合作用核心部件类囊体(thylakoid)与维生素C(l-ascorbic acid)共同打包进超声响应型脂质体。这些纳米颗粒经静脉注射后,会像救灾物资般精准投送至损伤的肾脏区域。

类囊体中暗藏的喹啉酸磷酸核糖转移酶(QPRT)如同生物催化剂,高效合成细胞能量货币NAD+,让瘫痪的线粒体重启发电。当超声探头对准肾脏"按下开关",维生素C释放的电子通过精妙的苹果酸-天冬氨酸穿梭(malate-aspartate shuttle)系统,像接力赛般将能量传递至线粒体,促使ATP产量回升。与此同时,被激活的磷酸戊糖途径开足马力生产抗氧化剂NADPH,有效清除危害细胞的活性氧(ROS)自由基。

这项技术在小白鼠和仔猪的AKI模型中表现惊艳:仅需微量制剂就能阻止肾脏功能恶化。这种融合植物光合机器与动物细胞能量代谢的跨界疗法,为器官损伤修复提供了全新范式。

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