《Acta Pharmaceutica Sinica B》：Inhaled cannabidiol-loaded biomimetic pulmonary surfactant liposomes for treatment of radiation pneumonitis
via highly efficient antioxidant effect and repair of injured alveolar type Ⅱ cells
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放射性肺炎（RP）是胸部放疗后严重且常见的并发症，可导致显著呼吸窘迫并恶化患者预后。独特辐射防护剂氨磷汀（amifostine）的临床应用因其严重副作用和使用不便而受限。天然酚类产物可能通过抗氧化和抗炎作用减轻辐射诱导损伤；然而，其低溶解度和稳定性限制其生物利
放射性肺炎（RP）是胸部放疗后严重且常见的并发症，可导致显著呼吸窘迫并恶化患者预后。独特辐射防护剂氨磷汀（amifostine）的临床应用因其严重副作用和使用不便而受限。天然酚类产物可能通过抗氧化和抗炎作用减轻辐射诱导损伤；然而，其低溶解度和稳定性限制其生物利用度和治疗效果。在此，研究人员开发了负载大麻二酚（CBD）的仿生外源性肺表面活性物质（PS）脂质体（CBL），用于经肺部递送预防和治疗RP。稳定且生物相容的CBL可清除活性氧（ROS），保护BEAS-2B肺上皮细胞免受γ射线辐射。通过单次20 Gy 60Co γ射线胸部照射建立RP小鼠模型。CBL于辐射前1 h经气管内给药，对RP表现出远高于传统CBD脂质体和空白PS脂质体的治疗效果。机制包括发挥抗氧化作用、降低促炎细胞因子和丙二醛（MDA）水平、提高超氧化物歧化酶（SOD）水平。此外，CBL改善受损肺泡Ⅱ型（AT Ⅱ）细胞修复并减轻肺纤维化。CBD、PS和脂质体的协同效应得到确认。吸入CBL为对抗RP提供了有前景的预防策略。
放射性肺炎（RP）是胸部放疗、核事故或核爆炸后高剂量电离辐射暴露的严重后果，可进展为肺纤维化。RP常在放疗开始后数周至数月内发生，表现为呼吸及全身症状。辐射产生的ROS是辐射毒性的关键，导致氧化应激、DNA损伤和促炎细胞因子过表达。肺泡Ⅱ型（AT Ⅱ）上皮细胞是肺表面活性物质（PS）的主要来源；ROS诱导的氧化损伤和炎症驱动损伤直接破坏AT Ⅱ细胞，使PS生成和功能下降，进而导致急性呼吸窘迫综合征及其他炎症性肺病。目前RP主要采用高剂量糖皮质激素治疗，但可导致体重增加、高血糖、水肿和免疫抑制等副作用，不推荐用于呼吸预防或长期治疗。因此，需要安全有效的RP治疗策略。大麻二酚（CBD）是从大麻中提取的天然酚类化合物，具有抗氧化、抗炎和自由基清除活性。美国食品药品监督管理局（FDA）已批准口服CBD制剂Epidiolex?用于治疗Dravet综合征和Lennox–Gastaut综合征，其具有抗癫痫作用且无精神活性和成瘾风险。但口服CBD生物利用度低、水溶性差、化学不稳定且快速消除。内源性PS是脂质和蛋白的复杂混合物，二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）是其主要成分，外源性PS肺部递送可防止肺泡塌陷和呼吸衰竭。仿生PS脂质体是向肺递送药物以及治疗肺纤维化和流感的有效方法。研究人员制备负载CBD的PS仿生脂质体（CBL）并气管内给药对抗RP，研究其体外表征、体内外辐射防护效应和机制。该文作者包括Dongdong Liu、Yingbao Sun、Caiyu Luo、Xiang Yu、Yubao Fang、Meng Wei、Hua Xie、Yan Yu、Yiguang Jin。论文发表在《Acta Pharmaceutica Sinica B》。
关键技术与方法：采用薄膜法制备CBL、空白PS脂质体（PBL）及载Nile red/DiR/DiO脂质体；动态光散射、TEM、HPLC测定粒径、ζ电位、形态、稳定性和包封/载药效率；ABTS、DPPH及ESR评价自由基清除；CCK-8、Calcein-AM/PI、DCFH-DA评价BEAS-2B细胞毒性和辐射保护；A549细胞摄取；C57BL/6J雄性小鼠（21 ± 2 g，北京维通利华）和BEAS-2B、A549细胞（中国科学院上海细胞库）建立RP模型，单次20 Gy
60Co γ射线胸部照射，气管内喷雾给药。伦理批号IACUC-DWZX-2020-534。
3.1 CBL的特征与ROS清除能力。TEM显示载CBD蛋黄卵磷脂脂质体（CEL）、PBL和CBL均为球形囊泡；CBL水合粒径180.8 ± 2.17 nm，PDI为0.229 ± 0.011，ζ电位为?48.5 ± 1.68 mV，4 °C和37 °C下14天内稳定，包封率和载药量分别为83.6 ± 0.54%和0.06 ± 0.012%。ABTS实验中CBD制剂均显示高清除率；DPPH清除率为CBL > CEL > CBD；ESR中CBL使DPPH峰完全消失。研究表明CBL具有小尺寸、高稳定性和高载药特征，并具有强ROS清除能力，提示CBD与PS存在协同作用。
3.2 CBL对BEAS-2B细胞的安全性与辐射保护。PBL对BEAS-2B细胞无毒性；游离CBD呈浓度依赖性毒性，浓度超过5 μmol/L后细胞活力下降，20 μmol/L时为66.01%；CBL在50 μmol/L CBD时仍保持83.18%细胞活力，且无溶血作用。A549细胞对NBL摄取高于NEL，且可持续至12 h。8 Gy辐射后BEAS-2B细胞活力降至53.95%；PBL无保护作用；CEL与CBD组相近；CBL将细胞活力提高至76.59%。研究表明CBL安全性高，可通过清除ROS保护细胞，效果优于CBD和CEL。
3.3 吸入CBL在肺内的分布。DiR-CEL和DiR-CBL经气管内给药后2 h内广泛分布于肺；12 h时CBL组肺沉积显著高于CEL组；照射后肺沉积趋势与未照射一致。DiO与SP-C荧光显示，与CEL相比，CBL更易与AT Ⅱ细胞结合，辐射后第10天主要位于肺泡细胞。研究表明CBL具有长期高肺滞留，并可通过PS循环进入AT Ⅱ细胞，为CBL作为药物载体提供时间窗口依据。
3.4 CBL缓解RP。研究人员建立20 Gy胸部照射小鼠模型，给药方案为辐射前1 h及辐射后第3、10、18天。模型组和PBL组体重低；DXMS、CEL和CBL组体重恢复更高，CBL组后期接近健康组。CBL显著降低肺系数和肺湿/干比；组织学显示CBL减少炎症和肺泡塌陷，维持正常肺组织形态，优于CEL。研究表明吸入CBL可有效预防辐射诱导的肺纤维化。
3.5 CBL促进呼吸功能恢复。胸部照射显著降低小鼠潮气量（TV）、峰值呼气流速（PEF）和50%潮气量呼气流速（EF50）；PBL无有益作用；DXMS、CEL和CBL有不同程度效果，其中CBL对三项指标均有显著改善，且与健康组无显著差异。CBL组动脉血氧饱和度（SpO
2）升高至接近健康组；旷场试验（OFT）中CBL改善活动能力，总距离和掉落时间接近正常。研究表明CBL可促进呼吸功能和体力活动恢复。
3.6 CBL降低照射肺组织ROS和炎症。CBL抑制过度氧化应激，降低髓过氧化物酶（MPO），提高SOD并降低MDA；DHE染色显示CBL抗ROS能力强于CEL和DXMS。模型组肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和转化生长因子-β1（TGF-β1）显著升高；DXMS、CEL和CBL降低这些促炎细胞因子，CBL抗炎作用强于CEL但差异无统计学意义。研究表明CBL通过抗氧化和抗炎作用减轻照射诱导肺损伤。
3.7 CBL改善AT Ⅱ细胞修复并缓解肺纤维化。TUNEL和caspase-3免疫组化显示，CBL和DXMS减少肺组织细胞凋亡。免疫组化显示，CBL显著降低TGF-β1、α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和波形蛋白（vimentin）表达，抑制上皮–间质转化（EMT）和纤维化进展。TEM显示CBL组板层体形态接近健康肺组织，并减轻辐射诱导线粒体肿胀。研究表明吸入CBL可预防和治疗RP及肺纤维化。
讨论部分认为，CBL由仿生PS磷脂组成，可直接到达辐射损伤部位和AT Ⅱ细胞。CBD具有强抗氧化和抗炎作用，PS脂质体提高稳定性和肺滞留，AT Ⅱ细胞回收PS使CBL进入功能细胞。CBL主要成分DPPC、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸甘油钠（DPPG）和1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DOPC）均为小分子且易获得，因此CBL可能大规模生产。吸入CBL可有效预防和治疗RP，仿生PS脂质体可作为通用载体封装药物，用于多种肺部疾病的预防和治疗。研究结论翻译：胸部肿瘤放疗的广泛使用使RP成为常见并发症，给患者带来明显痛苦。亟需安全有效的RP保护剂和治疗。研究人员仔细选择天然强抗氧化和抗炎剂CBD，以清除电离辐射诱导的过量ROS。重要的是，采用由仿生肺表面活性物质磷脂组成的合适脂质体制剂用于吸入给药，直接将CBD递送至损伤部位和AT Ⅱ细胞。此外，CBL中存在肺表面活性物质主要成分，包括DPPC、DPPG和DOPC，它们是小分子且易获得，因此CBL可能大规模生产。吸入CBL有效预防和治疗RP。仿生肺表面活性物质脂质体可作为通用载体用于药物封装，实现一系列肺部疾病的预防和治疗。
