Small:一种通过纳米马达调控动脉粥样硬化复杂微环境的治疗策略

通过改善内皮细胞功能、减少脂质沉积与泡沫细胞形成,并降低炎症与氧化应激水平是动脉粥样硬化(AS)的基本治疗策略。然而,传统的AS治疗药物因其全身系统性作用方式而存在诸多弊端。近年来,研究者们提出了通过非药理性作用的AS治疗思路,包括通过物理增溶作用减少胆固醇沉积以及光热消融疗法,并借助功能化修饰,初步实现了这些非药理性治疗剂在病变部位的靶向富集。但有力的血管搏动及规律的血液冲刷,使得这些由功能化修饰“锚定”在血管壁上的非药理性治疗剂与斑块之间的作用并不牢靠。如何在到达斑块部位后深入渗透以提高药物渗透效率是当前AS治疗系统面临的一大挑战。

具有运动能力的纳米马达的出现为解决传统被动纳米颗粒在斑块中保留效率低的问题提供了一种新的解决思路。近日,南京师范大学毛春教授课题组、南京大学周敏教授课题组与南京大学史冬泉教授课题组合作,构建了一种组分简单但功能丰富的双驱动模式纳米马达,在促进治疗剂渗透与保留的同时,能够实现多通路调控AS病理微环境。

研究团队基于NO能够改善内皮细胞功能,减轻氧化应激的抗AS作用,并受内源性反应(L-精氨酸(LA),并与ROS和一氧化氮合酶反应生成NO)启发,将LA和与具有胆固醇增溶效应的非药理性治疗剂β-环糊精(β-CD)共价键合,构建了可改善内皮功能、减少AS斑块脂质沉积与泡沫细胞形成的NO驱动纳米马达。同时将另一种非药理性治疗剂金纳米粒子(Au NPs)固载于纳米马达表面,利用其良好的光热转换性能促进斑块炎症巨噬细胞的消融,并使得原本只有NO单驱动力的纳米马达同时拥有近红外光照射下的运动能力,从而能够更加有效引导和促进纳米马达在斑块中的聚集。值得一提的是,用于构建纳米马达的这三个主要组分都具有双重或三重功能:LA既消耗ROS减轻氧化应激,其生成产物NO可促进内皮屏障重建,同时还作为纳米马达的驱动源;β-CD既作为纳米马达的基体材料,又兼具斑块所沉积脂质中胆固醇增溶作用;Au产生的光热效应既可消融巨噬细胞减轻炎症,又能形成纳米马达的双重驱动,真正实现“能者多劳”。

第一作者为南京大学吴梓榆博士研究生,吴睿博士和李晓云硕士作为共同一作。南京师范大学毛春教授、南京大学周敏教授和南京大学史冬泉教授为论文共同通讯作者。

论文信息:

Multi-Pathway Microenvironment Regulation for Atherosclerosis Therapy Based on Beta-Cyclodextrin/L-Arginine/Au Nanomotors with Dual-Mode Propulsion

Ziyu Wu, Rui Wu, Xiaoyun Li, Xingwen Wang, Xueting Tang, Kaiyuan Tan, Mimi Wan, Chun Mao*, Xingquan Xu, Huiming Jiang, Jiawei Li, Min Zhou*, Dongquan Shi*

Small

DOI: 10.1002/smll.202104120

原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202104120