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| 中國海洋大學(xué)在智能仿生納米藥物治療心腦血管疾病方面取得新進(jìn)展 |
| http://www.reabo.cn 2025年11月15日 來源:華禹教育網(wǎng) |
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近日,中國海洋大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院、海洋藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、青島海洋科技中心海洋藥物與生物制品功能實(shí)驗(yàn)室韓璐教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種血栓病理微環(huán)境ROS自驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá),協(xié)同NIR助力溶栓和血管修復(fù)。研究成果以“NIR-Driven
Nanomotors Integrating With Platelet-Thylakoid Hybrid
Membranes for Synchronized Thrombolysis and Vascular
Remodeling”(近紅外光驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)整合血小板-類囊體雜化膜用于溶栓與血管重塑協(xié)同治療)為題發(fā)表在國際頂尖材料期刊Advanced Materials(《先進(jìn)材料》)。美國納米技術(shù)與納米科學(xué)網(wǎng)(Nanowerk)在新聞聚焦欄目(Spotlight)中以“Light-driven nanomotors clear blood clots and restore vessel health”(光驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)清除血栓并修復(fù)血管功能)為題對該研究成果進(jìn)行了報(bào)道和評價(jià)。
血栓性心血管疾病的發(fā)病率正在持續(xù)攀升,嚴(yán)重威脅人類健康。由炎癥、氧化應(yīng)激、高血壓、高血糖、缺氧等因素誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮損傷,進(jìn)而可能導(dǎo)致血管阻塞、血流中斷及缺血性器官損傷。關(guān)鍵的是,血栓部位的受損內(nèi)皮細(xì)胞可引發(fā)炎癥損傷,并產(chǎn)生高濃度的過氧化氫(H2O2)。這種高濃度H2O2自我強(qiáng)化的氧化應(yīng)激循環(huán)通過釋放炎癥因子和血小板活化加劇內(nèi)皮功能障礙。目前,大多數(shù)抗血栓策略主要集中于溶解血栓,卻未能解決潛在的病理微環(huán)境問題。因此,內(nèi)皮損傷往往持續(xù)存在,使患者易發(fā)生血栓復(fù)發(fā)。因此,開發(fā)能夠同時(shí)溶解血栓并修復(fù)血管內(nèi)皮的納米治療劑,成為一項(xiàng)迫切的臨床需求。
針對以上問題,研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種以病理微環(huán)境驅(qū)動(dòng)為核心的納米馬達(dá)系統(tǒng)(PSr@PT NPs),該系統(tǒng)的核心由摻鍶離子(Sr2+)的介孔聚多巴胺納米顆粒(PSr NPs)構(gòu)成,它既作為納米馬達(dá)的主體,也是氧化應(yīng)激觸發(fā)下釋放Sr2+的儲存庫,同時(shí)還能清除活性氧。為了實(shí)現(xiàn)雙重靶向推進(jìn),在PSr NPs表面整合一層由血小板膜(PM)和菠菜來源類囊體膜(TKM)組成的雜化膜;谘“迥さ陌邢蛐耘c類囊體膜的類過氧化氫酶活性,該結(jié)構(gòu)能精準(zhǔn)抵達(dá)血栓部位,并將H2O2分解為O2以驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)自主運(yùn)動(dòng),最終通過抑制炎癥與氧化應(yīng)激來減輕血小板-內(nèi)皮粘附。在近紅外(NIR)光照下,PSr NPs產(chǎn)生溫和的光熱效應(yīng)(約40℃),通過直接熱溶栓及增強(qiáng)納米馬達(dá)滲透實(shí)現(xiàn)雙重溶栓效果。與此同時(shí),從PSr NPs中可控的Sr2+釋放可促進(jìn)內(nèi)皮再生與屏障修復(fù),從而阻斷血栓復(fù)發(fā)的惡性循環(huán)。該納米系統(tǒng)在多種跨物種模型中均展現(xiàn)出普適性溶栓功效,包括斑馬魚花生四烯酸誘導(dǎo)的血栓模型和小鼠三氯化鐵誘導(dǎo)的頸動(dòng)脈栓塞模型。通過將植物光合膜的催化功能與哺乳動(dòng)物系統(tǒng)的靶向精準(zhǔn)性相結(jié)合,這種跨物種協(xié)同作用開創(chuàng)了仿生納米技術(shù)的新范式。該仿生結(jié)構(gòu)將生物信號傳導(dǎo)(血小板-內(nèi)皮識別)與物理刺激響應(yīng)(光熱驅(qū)動(dòng))有機(jī)融合,從而在促進(jìn)深層血栓滲透的同時(shí)重塑微環(huán)境。這一多維度治療策略將“瞬時(shí)溶栓”升級為“可持續(xù)血管功能恢復(fù)”,為精準(zhǔn)抗血栓治療提供了一個(gè)具有轉(zhuǎn)化潛力的納米平臺。

圖1 病理微環(huán)境驅(qū)動(dòng)自主運(yùn)動(dòng)的納米馬達(dá)通過血小板膜靶向受損內(nèi)皮細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)ROS驅(qū)動(dòng)自主運(yùn)動(dòng)并緩解氧化應(yīng)激,通過光熱效應(yīng)增強(qiáng)血栓的滲透與溶解,并進(jìn)一步促進(jìn)血管微環(huán)境的修復(fù)。

團(tuán)隊(duì)合影(二排中為韓璐教授)
中國海洋大學(xué)為本論文的唯一通訊單位,醫(yī)藥學(xué)院韓璐教授為論文通訊作者,博士研究生姜玉萍為第一作者。研究工作還獲得了申傳斌教授和周建峰教授在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表征方面的大力支持。該研究得到了山東省優(yōu)秀青年學(xué)者自然科學(xué)基金、中國海洋大學(xué)優(yōu)秀青年科技人才培育基金以及中國海洋大學(xué)青年英才啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)等多個(gè)項(xiàng)目的資助。韓璐教授主要研究針對腫瘤、慢性炎癥等重大疾病治療及組織修復(fù)難題,結(jié)合藥劑學(xué)、材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等交叉學(xué)科的優(yōu)勢,構(gòu)建新型仿生海洋生物材料與藥物遞送系統(tǒng),進(jìn)行基因、益生菌、藥物等基礎(chǔ)與臨床相關(guān)研究。以第一作者/通訊作者在Advanced Materials,Matter,ACS Nano,Angewandte Chemie International Edition等高水平期刊發(fā)表論文40余篇。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202511733
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