
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
双功能聚酯纳米颗粒增强抗炎效果:柚皮苷(NAR)作为叶酸受体配体与抗炎药物的双重作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月07日 来源:SCIENCE ADVANCES 12.5
编辑推荐:
为解决炎症性疾病治疗中药物递送效率低和生物利用度不足的问题,研究人员开发了以柚皮苷(NAR)为叶酸受体(FR)配体和抗炎药物的双功能纳米颗粒P2Ns-NAR(NAR)。该研究通过体外HK-2细胞和体内顺铂(CIS)诱导的急性肾损伤(AKI)模型验证,证明该纳米颗粒可将剂量降低79%,并通过调节TLR4/NF-κB通路和巨噬细胞极化(M1→M2)显著缓解炎症。相关成果发表于《SCIENCE ADVANCES》,为炎症靶向治疗提供了新策略。
炎症性疾病治疗面临两大挑战:一是传统药物难以突破肠道屏障导致生物利用度低,二是全身给药易引发副作用。顺铂(CIS)等化疗药物虽能有效抗癌,但会通过激活Toll样受体4(TLR4)/核因子κB(NF-κB)通路引发肾毒性,导致急性肾损伤(AKI)。如何实现精准递送并增强天然抗炎成分的疗效,成为亟待解决的难题。
美国阿拉巴马大学的研究团队创新性地利用柑橘类黄酮柚皮苷(NAR)的双重特性——既能靶向叶酸受体(FR)增强肠道吸收,又具备抗炎活性,设计出双功能聚酯纳米颗粒P2Ns-NAR(NAR)。该研究通过扫描电镜(SEM)、动态光散射(DLS)表征纳米颗粒形貌,结合流式细胞术、液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)和免疫组化等技术,系统评估了其在CIS诱导的HK-2细胞和AKI小鼠模型中的疗效。
合成与表征双功能纳米颗粒
通过β-丙氨酸连接子将NAR共价修饰到含周期性羧基的聚乳酸-聚乙二醇(PEG)三嵌段聚合物P2s上,形成高配体密度的P2Ns-NAR。扫描电镜显示其粒径约185nm,ζ电位>20mV,稳定性优于传统PLGA载体。体外实验证实,NAR修饰使纳米颗粒通过FR介导的内吞作用在肾小管上皮细胞的摄取量提升3倍。
体外抗炎机制验证
在20μM CIS刺激的HK-2细胞中,P2Ns-NAR(NAR)使TLR4表达降低10倍,NF-κB降低2-3倍,并显著下调促炎因子TNFSF13、IL-8和IL-34。值得注意的是,该纳米颗粒对TNFR1无影响,表明其特异性作用于TLR4/NF-κB而非TNFα通路。
体内治疗效果突破
在CIS诱导的AKI小鼠模型中,口服P2Ns-NAR(NAR)(10mg/kg,每周3次)表现出多重优势:
药代动力学:血浆NAR浓度与20mg/kg游离NAR相当,肝脏和肾脏分布增加;
肾功能改善:尿素氮(BUN)和尿肌酐降低50%,肾纤维化面积减少至健康组水平;
免疫调节:外周血中调节性T细胞(Treg)和耗竭性T细胞(PD-1+CD8+)分别减少40%和35%,巨噬细胞从促炎M1型(CD86+)向修复型M2型(Arg1+)转化;
分子机制:肾脏TLR4蛋白表达降低80%,下游IL-6和IL-1β mRNA水平下降60%。
跨屏障递送创新
该研究首次实现同一小分子(NAR)兼具靶向配体与治疗药物的双重功能。质谱分析显示,P2Ns-NAR(NAR)通过上调回肠FOLR1表达增强跨膜转运,同时抑制药物外排泵ABCB1,使生物利用度提升2倍。与传统PLGA-NAR(NAR)相比,其多价配体设计使有效剂量降低50%。
这项研究的意义在于:
为天然产物的高效递送提供了"一石二鸟"的新策略;
证实高密度配体修饰可突破PLGA等传统载体的功能局限;
通过TLR4/NF-κB和免疫细胞双途径调控,为化疗相关性炎症提供了联合治疗方案。论文发表于《SCIENCE ADVANCES》,被审稿人评价为"纳米递送系统设计的范式转变"。未来可拓展至炎症性肠病(IBD)和类风湿性关节炎(RA)等疾病的靶向治疗。
生物通微信公众号
知名企业招聘