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使用基于细胞膜的地塞米松纳米递送平台靶向肺部炎症

2021-06-22 14:59:52 健康养生 来源:
导读 最近,加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一组纳米工程师讨论了他们开发的基于细胞膜的纳米粒子,该纳米粒子成功地将地塞米松直接输送到炎症小鼠

最近,加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一组纳米工程师讨论了他们开发的基于细胞膜的纳米粒子,该纳米粒子成功地将地塞米松直接输送到炎症小鼠模型中的发炎肺细胞。

炎症概述

免疫系统响应炎症诱导多种化学和生理变化。例如,炎症过程中可以释放诸如白细胞介素 6 (IL-6) 和肿瘤坏死因子 (TNF) 等促炎细胞因子,以改善应激或损伤部位的免疫反应。这些细胞因子对局部血管系统的一些不同作用包括血管舒张和血管通透性增加,以促进免疫细胞更有效地募集到受影响的部位。

除了这些促炎细胞因子引起的宏观变化之外,还会发生一些细胞水平的变化。为此,细胞因子的释放可导致特定表面标志物的上调,包括血管细胞粘附分子-1 (VCAM-1) 或细胞内粘附分子-1 (ICAM-1)。VCAM-1 和 ICAM-1 均可促进免疫细胞在炎症部位的粘附。

尽管炎症对生存有用,但失调的免疫系统通常与从癌症到心血管疾病的各种疾病有关。为了管理与炎症相关的各种疾病,已经开发了几种基于纳米颗粒的平台。使用纳米颗粒通过特异性靶向 VCAM-1 和 ICAM-1 等细胞粘附分子将抗炎剂输送到脉管系统,已成为治疗多种受炎症影响的疾病的有吸引力的方法。

最近,研究人员开发了细胞膜涂层技术,该技术几乎可以利用任何类型的细胞膜来涂覆纳米颗粒。这种方法的效用在于,最终的纳米制剂可以针对特定应用进行定制,同时增加它们作为药物递送系统的功能。

在最近发表在《科学进展》上的一项研究中,加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一组纳米工程师讨论了他们开发的免疫细胞模拟纳米颗粒,该纳米颗粒专门针对肺部炎症进行药物输送。

在他们的工作中,研究人员对细胞系进行了基因改造,以表达极晚期抗原-4 (VLA-4),这是 VCAM-1 的同源配体。为此,研究人员将 VLA-4 基因包装到病毒载体中,然后将其插入实验室培养的小鼠宿主细胞中。细胞将来自病毒载体的基因整合到它们自己的基因组中,从而导致细胞膜的产生不断过度表达 VLA-4。

然后使用工程膜涂覆聚合物纳米颗粒,该纳米颗粒负载地塞米松 (DEX),地塞米松是一种有效的抗炎药物。然后使用细菌脂多糖 (LPS) 诱导的肺部炎症的小鼠模型在体内研究这些纳米颗粒的功效。

VLA-4 在纳米颗粒上的过度表达使他们能够寻找 VCAM-1,VCAM-1 通常在炎症期间在血管内皮细胞上过度表达。尽管纳米颗粒本身并不能直接增强 DEX 的功效,但它们将这种抗炎药物直接带到炎症部位的独特能力允许使用较小的剂量。最终,研究人员发现,与使用标准药物递送方法相比,细胞膜涂层纳米颗粒成功地将 DEX 以高水平和更快的速度递送到感兴趣的部位。


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