综述:蛋白基纳米颗粒给药系统在炎症性肠病口服治疗中的研究进展

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Drug Delivery 8.1

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  这篇综述系统阐述了蛋白基纳米颗粒给药系统(PNP-DDSs)在炎症性肠病(IBD)口服治疗中的最新进展,重点探讨了基于白蛋白(ANPs)、明胶(GNPs)、丝蛋白(BmSFNPs/ApSFNPs)和醇溶蛋白(ZNPs)的纳米载体设计策略,以及pH/ROS响应、主动靶向(CD44/FA受体)等递送技术,为开发非侵入性、结肠特异性递送方案提供了理论支撑。

  

蛋白基纳米颗粒给药系统在炎症性肠病治疗中的突破与挑战

分类与设计原理

PNP-DDSs根据蛋白来源可分为四类:白蛋白基(ANPs)、明胶基(GNPs)、丝蛋白基(BmSFNPs/ApSFNPs)和醇溶蛋白基(ZNPs)。白蛋白NPs利用其IIA/IIIA结构域高效负载药物,而丝蛋白NPs凭借β-折叠晶体结构实现pH/ROS多重响应。例如,家蚕丝蛋白(BmSFNPs)在炎症部位可自主释放药物,而野蚕丝蛋白(ApSFNPs)因富含RGD序列能靶向整合素受体。

结肠靶向设计策略

  1. 1.

    尺寸依赖靶向:100-200 nm颗粒可穿透肠黏液层(50-200 nm孔隙),并被巨噬细胞高效内吞。

  2. 2.

    pH响应:利用IBD患者结肠pH梯度(5.3-7.5),如Eudragit-S100包衣保护药物免遭胃酸降解。

  3. 3.

    电荷反转:表面磷酸化修饰的NPs先以负电荷穿透黏液,再转为正电荷促进上皮细胞摄取。

  4. 4.

    ROS响应:炎症部位ROS水平升高10-100倍,含硫醚键的NPs可触发药物释放,同时搭载白藜芦醇(RES)实现抗氧化协同。

  5. 5.

    酶响应:结肠过表达的β-葡萄糖苷酶或髓过氧化物酶(MPO)可降解载体材料,如血红蛋白NPs通过MPO相互作用靶向递送5-ASA。

治疗药物递送突破

  • 姜黄素(CUR):负载于HSA NPs的CUR通过鞣酸封装,在DSS诱导的小鼠结肠炎模型中结肠滞留时间延长3倍。

  • 白藜芦醇:丝蛋白NPs搭载RES通过CD44受体靶向巨噬细胞,促进M2型极化,抑制TNF-α分泌达60%。

  • 5-氨基水杨酸(5-ASA):明胶NPs联合肠溶包衣使结肠药物浓度提高2.8倍,疗效优于传统栓剂。

临床转化瓶颈

  1. 1.

    异质性挑战:UC患者结肠pH波动(5.5-7.5)需开发多阈值响应系统,而CD病灶pH可低至3.0。

  2. 2.

    免疫原性风险:尽管家蚕丝蛋白在小鼠中无免疫反应,但人类可能产生IgE介导的过敏反应。

  3. 3.

    规模化生产:微流控技术可控制粒径偏差<5%,但动物蛋白批次差异仍导致载药量波动达15%。

未来方向

植物源蛋白(如玉米醇溶蛋白)因无朊病毒风险备受关注,但其疏水性需通过两亲性肽段修饰优化。联合疗法如CUR/RES共载ZNPs可同步调节肠道菌群(增加阿克曼菌丰度)和修复紧密连接蛋白ZO-1,展现“递送-修复-调控”协同潜力。

结语

PNP-DDSs通过精准靶向和多重响应机制为IBD治疗提供新范式,但需跨学科合作解决规模化生产和免疫兼容性问题,方能实现从实验室到临床的跨越。

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