Advanced Materials:基于环糊精衍生物的生物活性纳米粒防治急慢性炎症相关疾病

炎症是机体应对外界刺激和病原入侵的重要防御反应,也是引起多种急性和慢性疾病的诱因,譬如结肠炎、糖尿病和心血管疾病等。目前,非甾体抗炎药、糖皮质激素以及单克隆抗体等生物制剂是临床治疗炎性疾病的主要手段,但存在胃肠道并发症、治疗成本高等诸多限制。近年来,基于单核/巨噬细胞靶向、抑制白细胞迁移和浸润以及活性氧清除等功能的抗炎纳米材料被逐渐应用于炎症相关疾病的治疗,并已取得了初步的进展,但进一步的有效转化依旧是限制其发展和临床应用的瓶颈。因此,开发安全、有效、经济和易于制备的抗炎纳米药物依然面临着诸多挑战。

在国家自然科学基金、国家博后基金和陆军军医大学西南医院重大技术创新计划项目资助下,陆军军医大学药学与检验医学系张建祥教授和西南医院心内科胡厚源教授课题组,以环状低聚糖β-环糊精和小分子化合物鲁米诺的共价键合产物LCD为原料,制备了一种具有抗炎生物活性的纳米粒(LCD NP),其合成方法简单易行,且成本低廉。众所周知,中性粒细胞和巨噬细胞在急性和慢性炎性疾病的发生、发展进程中都扮演了重要的角色。细胞实验证实,LCD NP不仅能够抑制细胞内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素1β(IL-1β)的分泌,降低激活炎性细胞的活性氧(ROS)水平,同时能够抑制中性粒细胞和巨噬细胞的迁移。基于上述结果,他们分别建立了腹膜炎、急性肺损伤两种急性炎症小鼠模型和动脉粥样硬化的慢性炎症小鼠模型,确证了LCD NP的抗炎效果。实验结果表明,LCD NP治疗后,腹膜炎、急性肺损伤病灶部位的TNF-α、IL-1β和ROS的水平显著降低,而肺部组织切片和干/湿重指标也分别佐证了LCD NP在急性炎症模型中的抗炎功能。其次,在以载脂蛋白E缺陷(ApoE-/-)小鼠建立的动脉粥样硬化模型中,LCD NP干预不仅减少了主动脉斑块的面积,增加了斑块的稳定性,同时降低了斑块部位中性粒细胞和巨噬细胞的水平,故呈现出理想的抗动脉粥样硬化效果。最后,他们对LCD NP的安全性进行了初步评价,各项指标都表明该纳米粒具有良好的生物相容性。

综上所述,我们相信,该研究设计并制备的具有抗炎活性的纳米粒,以其简单易行的合成方法、良好的生物相容性,以及在多种炎症模型中出色的抗炎功能,为炎症相关疾病的防治提供了一种具有良好应用前景的潜在纳米药物。相关结果在线发表于Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201904607)上。