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新型糖衣纳米粒子可逆转肺纤维化

伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家们开发了一种肺纤维化治疗方法,通过使用包被甘露糖(一种糖)的纳米颗粒来阻止导致肺组织瘢痕形成的称为巨噬细胞的肺细胞群。细胞靶向方法有望预防这种严重的肺部疤痕疾病,这种疾病可能导致危及生命的并发症,如呼吸急促。

研究人员表示,这种治疗方法尚未准备好在临床试验中进行测试,但它在相关动物模型中的成功是一个有希望的迹象,表明有可能治疗这种疾病——目前可用的治疗方法非常有限且不精确。

肺纤维化的一个主要原因是导致过度炎症的有害免疫细胞的激活。

“身体的炎症过程非常复杂,很难找到治疗由持续或过度炎症引起的疾病的方法,因为预防有害炎症的治疗方法也 - 不幸的是 - 阻止了有益的炎症,从而对抗感染并治愈伤害,”UIC医学院药理学与再生医学系客座研究助理教授Abhalaxmi Singh 说:“在动物模型中进行有针对性的治疗来解决有害炎症的根本原因是令人兴奋的。”

涂层纳米粒子治疗通过与巨噬细胞亚群结合来阻止纤维化,巨噬细胞是一种存在于所有器官中的白细胞,具有甘露糖受体,一种糖分子。这种称为 CD206 的受体在肺纤维化患者中过度表达。

科学家们发现,导致肺纤维化的巨噬细胞中的甘露糖含量非常高。在肺纤维化中,巨噬细胞经历了释放细胞因子并促进瘢痕形成的转变。Singh 和她的同事对这些促进疤痕的巨噬细胞和 CD206 甘露糖受体的表面进行了表征,并设计了一种靶向这些受体的纳米载体。

当糖衣纳米颗粒与细胞受体结合时,它会传递核苷酸——一种靶向转化生长因子β (TGFB) 的沉默 RNA (siRNA) 片段——研究人员将其加载到纳米颗粒中。靶向 TGFB 的 SiRNA 是一种已知与肺纤维化有关的细胞信号通路。一旦进入细胞,核苷酸就会阻止巨噬细胞制造与疤痕形成有关的过量蛋白质(如胶原蛋白)的能力。

“巨噬细胞是令人兴奋的复杂细胞,Singh 博士和我们的团队采用糖包裹纳米颗粒以与甘露糖受体结合的方法是一种有趣且精确的方法,可确保将沉默的 RNA 治疗靶向递送至这部分细胞有助于纤维化,”Schweppe 家族杰出教授兼药理学和再生医学系主任 Asrar Malik 说。

该团队已经开始与加州大学旧金山分校的同事一起在人类肺组织样本中测试这种治疗方法。

实验中使用的纳米颗粒是由一种叫做白蛋白的蛋白质制成的,它是科学家们正在研究的一个平台,可以作为一种工具来为各种条件提供治疗。

Malik 的团队首先发现白蛋白纳米颗粒可用于以精准医学的方式抑制炎症。他们最初的发现发表在 2014 年Nature Nanotechnology研究文章中。发明者随后成立了 Nano Biotherapeutics,这是一家独立的初创公司,由美国国立卫生研究院第二阶段小企业技术转让赠款支持,以吸引将创新推向市场所需的合作伙伴和投资者。

这项新研究在“从头促纤维化巨噬细胞的纳米颗粒靶向缓解肺纤维化”一文中进行了描述,该文章发表在《美国国家科学院院刊》上。




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