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青光眼滤过手术(GFS)后易出现瘢痕化致手术失败,研究人员开发 CS@ART NPs,发现其能抗瘢痕化与抗炎,改善手术效果。
青光眼滤过手术(Glaucoma filtration surgery,GFS)能有效降低青光眼患者的眼压,但术后滤过泡纤维化常导致手术失败。青蒿琥酯(Artesunate,ART)虽有抗纤维化潜力,可其溶解性差、降解快,限制了临床应用。本研究旨在制备壳聚糖 - 青蒿琥酯纳米颗粒(chitosan-ART nanoparticles,CS@ART NPs),提升 ART 预防滤过泡纤维化的治疗效果。
研究采用离子凝胶法制备包裹 ART 的 CS@ART NPs,并运用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、zeta 电位分析、高效液相色谱(HPLC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和黏附试验等多种技术,对其形态、流体动力学性质、表面电荷、包封率、药物释放动力学、稳定性、化学结构及黏附相互作用进行表征。通过在兔 GFS 模型中进行结膜下注射,评估其抗纤维化效果,检测组织学变化以及纤维化标志物 α- 平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和纤连蛋白的免疫组化情况。同时,使用转化生长因子 -β1(TGF-β1)刺激的人原代眼成纤维细胞进行体外研究,通过 EdU 掺入实验、信号通路相关蛋白的蛋白质免疫印迹(Western blot)以及细胞因子表达检测,评估其抗炎和抗增殖作用。
结果显示,CS@ART NPs 粒径分布均匀(135.73 ± 0.90 nm),分散稳定,包封率高达 86.4%,且具有缓释特性。在 GFS 模型中,单次结膜下注射 CS@ART NPs 显著减少了手术部位的胶原沉积,降低了 α-SMA 和纤连蛋白的表达。体外实验表明,CS@ART NPs 的抗纤维化效果优于单纯的 ART,抑制成纤维细胞增殖的半数抑制浓度(IC50)明显更低。机制研究发现,CS@ART NPs 可抑制细胞周期蛋白 D1 - 细胞周期蛋白依赖性激酶 4/6(Cyclin D1-CDK4/6)、TGF-β1/SMAD 和磷脂酰肌醇 3 - 激酶 / 蛋白激酶 B(PI3K/Akt)信号通路。此外,CS@ART NPs 还展现出显著的抗炎作用,减少了炎症细胞浸润和白细胞介素 - 6(IL-6)的表达。
综上,CS@ART NPs 在青光眼滤过术后既能减轻滤过泡纤维化,又能缓解炎症,有望成为改善青光眼患者手术预后的有效治疗策略。