综述:基于天然产物的纳米材料治疗急性肺损伤的研究进展

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 4.8

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  这篇综述系统总结了天然产物纳米材料(NP-NMs)在急性肺损伤(ALI)治疗中的最新进展,重点探讨了其抗炎(NF-κB/TLR4通路调控)、抗氧化(ROS/Nrf2-ARE通路)及靶向递送(EPR效应)机制,并分析了脂质体(LNPs)、聚合物(PLGA)和无机纳米载体(如金纳米颗粒)的临床转化挑战,为开发高效低毒ALI疗法提供了新思路。

  

1 引言

急性肺损伤(ALI)是一种以快速进展的肺部炎症和低氧血症为特征的危重症,可发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS),死亡率高达35%。当前糖皮质激素疗法存在副作用大、疗效不稳定等问题,而基于天然产物的纳米材料(NP-NMs)因其生物相容性和多靶点调控特性成为研究热点。

2 ALI的病理机制与现有治疗

ALI的核心机制包括过度炎症(TNF-α/IL-6风暴)、氧化应激(ROS累积)和内皮屏障破坏。临床以机械通气和糖皮质激素为主,但存在二氧化碳潴留、心血管损伤等局限。新兴疗法如间充质干细胞(MSCs)和肠道菌群调控仍缺乏标准化方案。

3 NP-NMs的治疗机制

抗炎作用:铁-辣椒素纳米酶通过抑制NF-κB通路减轻炎症;自组装肽SPRAY纳米颗粒可促进巨噬细胞M2型极化。

抗氧化效应:钼纳米点(MNDs)直接清除ROS,而DEX负载的聚氨酯纳米颗粒(PFTU@DEX)通过激活Nrf2/ARE通路增强内源性抗氧化能力。

基因治疗:硒纳米酶(CWP-Se@Man)递送CCR2-siRNA沉默炎症基因,快速水解脂质纳米粒(RD-LNPs)则通过IL-22 mRNA递送修复肺组织。

靶向递送:ICAM-1抗体修饰的纳米粒可主动靶向炎症肺组织,而ROS响应型聚硫酮纳米粒(PTKNPs@Dex)实现病灶特异性释药。

4 纳米载体研究进展

脂质体:DPPC脂质体携带甲基强的松龙(MPS)和N-乙酰半胱氨酸(NAC),经吸入给药后显著降低BALF中IL-6水平(较游离药物提高3倍)。

聚合物:PLGA@血小板膜仿生纳米粒(PC@PLGA)伪装为衰老中性粒细胞,诱导巨噬细胞清除;PAMAM树枝状聚合物(V2/miR-155i)通过雾化递送DEX和miRNA抑制剂。

无机材料:20 nm肽-金纳米杂合物(P12-G20)通过调控TLR4内体酸化抑制炎症,而钼纳米点(MNDs)在5 nm尺寸下展现最优ROS清除效率。

5 天然产物纳米药物的突破

多酚类:姜黄素纳米粒(Fe-Cur NPs)双通路抑制NLRP3和NF-κB,肺组织分布浓度较肝脏高4倍;白藜芦醇-β环糊精包合物(RES-β-CD)上调FoxP3调控Th17/Treg平衡。

黄酮类:槲皮素-海藻酸纳米凝胶(QU-Nanogel)经超声雾化后使TNF-α表达降低68%;木犀草素-铈纳米复合物(CeLutNCs)可清除5类自由基(H2O2/·OH等)。

生物碱:辣椒素-铁纳米粒(Fe-CAP NPs)通过TLR4/MyD88通路减少iNOS表达,Evans蓝泄漏量下降52%。

6 挑战与展望

NP-NMs面临制备工艺标准化(如脂质体载药率波动)、长期毒性数据缺失等瓶颈。未来需结合AI设计智能响应材料,并借鉴已获批的纳米白蛋白结合型紫杉醇(nab-paclitaxel)临床转化经验。尽管前路漫长,NP-NMs在ALI治疗领域展现的"减毒增效"潜力仍值得期待。

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