復(fù)旦同濟(jì)上大聯(lián)手氫氣效應(yīng)研究,納米鈀金釋放氫氣誘導(dǎo)自噬預(yù)防動(dòng)脈硬化
本研究ACS Nano來自復(fù)旦大學(xué)中山醫(yī)院、同濟(jì)大學(xué)東方醫(yī)院和上海大學(xué)材料學(xué)院等多家研究機(jī)構(gòu),研究題目非常好而全面,就是用“活的巨噬細(xì)胞遞送的四足氫鈀靶向動(dòng)脈粥樣硬化的納米酶實(shí)現(xiàn)清除自由基抗炎癥誘導(dǎo)自噬的效應(yīng)”。簡單說就是該研究利用材料學(xué)方法,制造出一種四足荊棘樣氫鈀材料,通過巨噬細(xì)胞作為載體,定向到動(dòng)脈硬化斑塊,在這里利用材料釋放氫氣發(fā)揮抗氧化抗炎癥并誘導(dǎo)自噬等多種有效作用。研究的內(nèi)容不僅有材料學(xué),細(xì)胞學(xué),動(dòng)物模型等多種技術(shù),多個(gè)層次,多種效應(yīng),多種角度的研究,最后結(jié)論是這種材料無毒,能通過釋放氫氣發(fā)揮抗炎癥抗氧化誘導(dǎo)凋亡并顯著預(yù)防動(dòng)脈斑塊形成的美好效應(yīng)。對(duì)我來說,比較亮點(diǎn)是氫氣能誘導(dǎo)自噬,雖然過去有這方面研究,但仍然讓我感覺激動(dòng),不過這種效應(yīng)仍然非常有必要進(jìn)行氫氣誘導(dǎo)的驗(yàn)證,避免因?yàn)椴牧媳旧韺?dǎo)致的其他效應(yīng)。Hu R, Dai C, Dong C, Ding L, Huang H, Chen Y, Zhang B. Living Macrophage-Delivered Tetrapod PdH Nanoenzyme for Targeted Atherosclerosis Management by ROS Scavenging, Hydrogen Anti-inflammation, and Autophagy Activation. ACS Nano. 2022 Oct 11. doi: 10.1021/acsnano.2c03422. Epub ahead of print. PMID: 36219731.動(dòng)脈壁慢性炎癥驅(qū)動(dòng)的動(dòng)脈粥樣硬化是幾種嚴(yán)重心血管疾病的基礎(chǔ)。然而,目前基于抗炎的動(dòng)脈粥樣硬化治療策略存在療效不佳和治療結(jié)果不理想的問題。在此,我們?cè)O(shè)計(jì)并設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的四足針狀PdH納米酶,通過清除活性氧(ROS)、氫抗炎和激活自噬的組合來有效治療動(dòng)脈粥樣硬化。這些多功能納米酶裝載到巨噬細(xì)胞并靶向遞送到動(dòng)脈斑塊后,有效地降低了ROS水平,顯著抑制了炎癥相關(guān)的病理過程,發(fā)揮了獨(dú)特的抗氧化和抗炎性能,以緩解動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。尤其重要的是,PdH納米酶特異的尖刺狀形態(tài)進(jìn)一步觸發(fā)巨噬細(xì)胞的強(qiáng)自噬反應(yīng),協(xié)同維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài),緩解動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了抗氧化、抗炎和自噬激活之間的協(xié)同作用,表明具有內(nèi)在多種治療功能的納米藥物與拓?fù)湔T導(dǎo)的生物效應(yīng)的組合工程是非常理想和有效的,可以在動(dòng)脈粥樣硬化的管理和治療中獲得較高的治療性能和理想的治療結(jié)果。圖1所示。TN-PdH@Ms的合成過程示意圖,以及自噬協(xié)同治療動(dòng)脈粥樣硬化的多重效應(yīng)。(a) TN-PdH@Ms合成過程方案,包括合成四足針狀Pd納米晶體(TN-Pds),H2吸附(TN-PdHs)和巨噬細(xì)胞負(fù)載(TN-PdH@Ms)。(b, c)示意圖說明TN-PdH@Ms的治療過程,包括(b)靶向遞送至斑塊區(qū)域和(c)自噬協(xié)同在TN-PdH@Ms的輔助下,對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的管理具有多種治療作用,包括ROS清除、氫氣抗炎癥和自噬激活。綜上所述,我們合理地設(shè)計(jì)和改造了尖刺TN-PdHs納米酶,通過同時(shí)清除ROS, H2抗炎和激活自噬,實(shí)現(xiàn)自噬協(xié)同抗氧化和抗炎治療動(dòng)脈粥樣硬化。構(gòu)建的tn - pdh具有廣泛的ros清除能力和強(qiáng)大的抗炎性能,減輕動(dòng)脈壁內(nèi)的氧化應(yīng)激,阻止被捕捉的LDL的氧化修飾,并降低促炎細(xì)胞因子,包括TNF-α, IL-1β和IL-6。重要的是,Fe物種參與Pd納米晶體的合成賦予了它們特定的尖刺納米結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這可以在巨噬細(xì)胞中誘導(dǎo)強(qiáng)烈的自噬反應(yīng)。這一固有代謝通路促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài),協(xié)同增強(qiáng)抗炎癥作用,減少細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)積聚,防止泡沫細(xì)胞形成。這些tn - pdh納米酶進(jìn)入巨噬細(xì)胞后,有效地聚集到動(dòng)脈粥樣硬化病變中,通過強(qiáng)大的ROS清除能力、強(qiáng)大的基于h2的炎癥抑制能力和強(qiáng)的促自噬作用,協(xié)同增強(qiáng)tn - pdh的抗炎和抗氧化性能,發(fā)揮強(qiáng)大的抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。這項(xiàng)工作不僅為治療動(dòng)脈粥樣硬化提供了一種特殊的多功能納米酶范式,而且為進(jìn)一步開發(fā)與拓?fù)湎嚓P(guān)的和生物效應(yīng)啟動(dòng)的治療方案在納米藥物領(lǐng)域的動(dòng)脈粥樣硬化管理提供了信息。
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