Advanced Science：开发新型靶向纳米药物 为心梗后的心脏修复提供新思路

　　

  近日，我院康复医学中心魏全教授团队联合生物治疗研究中心钱志勇教授团队在Advanced Science（IF：15.1）发表研究论文“Inflammation-Targeted Nanomedicines Alleviate Oxidative Stress and Reprogram Macrophages Polarization for Myocardial Infarction Treatment”。研究开发了一种基于甘露聚糖（Man）的新型靶向纳米药物Que@MOF/Man，通过精准靶向心肌梗死区域的炎症细胞，有效递送抗氧化和抗炎药物槲皮素（Que），以减轻氧化应激和重编程巨噬细胞极化，从而促进心脏修复，为心肌梗死治疗提供了新的思路和策略。

 
 

   

  我院康复医学研究所助理研究员胡丹蓉、博士研究生李苒为共同第一作者，康复医学中心魏全教授与生物治疗研究中心钱志勇教授为共同通讯作者，我院为第一作者单位。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、四川省自然科学基金创新群体、我院“1·3·5”卓越计划等项目的支持。

  心肌梗死（MI）是一种冠状动脉阻塞引发的严重心血管疾病，具有进展迅速且致死率高的特点，其治疗策略的优化一直是医学研究的热点。现行的 MI 临床治疗手段，如药物溶栓、经皮冠状动脉介入治疗和冠状动脉旁路移植手术，能够在急性期迅速恢复血流并降低死亡风险，但在维持长期心脏功能和促进心脏修复方面的效果并不理想。因此，开发新的治疗策略对改善MI患者的长期预后至关重要。

  MI的发病机制涉及多方面的生物学过程，包括炎症细胞、细胞因子和细胞间通信，它们共同构成了一个复杂的免疫微环境。其中巨噬细胞引发的炎症反应和氧化应激是MI后心脏修复的关键因素。持续未受控制的炎症反应和氧化应激可导致心肌细胞凋亡和心脏组织重构，进而引发心脏功能不全等严重后果。因此，有效调控巨噬细胞的炎症级联反应和氧化应激，及时调节其功能状态转变，进而改善MI后梗死区域的免疫微环境，对促进心脏修复和改善MI的治疗效果具有重要意义。

  本研究中，研究团队创新性地将槲皮素（Que）封装进金属有机框架（MOF）中，并在其表面修饰了甘露聚糖（Man），构建了Que@MOF/Man纳米药物。槲皮素是一种具有强大抗氧化和抗炎活性的天然黄酮类化合物，能够中和过量的活性氧（ROS）并调节炎症反应。然而，槲皮素水溶性差、生物利用度低，限制了其在临床应用中的潜力。通过纳米封装技术，Que@MOF/Man 纳米药物不仅提高了Que的溶解性和稳定性，还通过Man 的靶向作用实现了对炎性巨噬细胞的精准递送，以减轻梗死区氧化应激和重编程巨噬细胞极化。

 
 

   

  在体外实验中，Que@MOF/Man显示出了良好的自由基清除能力，能够有效中和多种活性氧自由基，包括羟自由基（?OH）、超氧阴离子自由基（O2?-）和一氧化氮自由基（NO?）。细胞实验结果表明，Que@MOF/Man通过纳米颗粒表面的Man实现了巨噬细胞的选择性内化，与心肌细胞相比，巨噬细胞对Que@MOF/Man 摄取率提升超过30倍。此外，Que@MOF/Man 显著降低了促炎M1型巨噬细胞内的ROS水平，促进巨噬细胞向抗炎M2型转变，有效抑制了炎症因子的释放，进而缓解了炎症反应。这种免疫微环境的优化进一步通过细胞间的通信作用，增强了受损心肌细胞的存活能力，为心脏修复提供了有利条件。

   

 
 

  在体内动物实验中，研究团队通过构建大鼠MI模型，进一步验证了 Que@MOF/Man的治疗潜力。与对照组相比，经Que@MOF/Man处理的MI 大鼠显示出更少的纤维化程度和更优的心脏功能。

 
 

   

  实验结果证实，Que@MOF/Man纳米药物能精准靶向炎症细胞，有效缓解MI后的氧化应激和炎症反应，从而促进心脏修复。这一策略的成功实施，不仅为MI治疗提供了新的视角，也为其他涉及炎症和氧化应激的疾病的治疗提供了潜在的解决方案。通过纳米药物的精确递送，实现了药物在病变部位的定向释放，提高了治疗效果，减少了系统性毒副作用。此外，研究中使用的槲皮素和甘露聚糖都是天然来源的生物活性分子，具有良好的生物相容性和安全性。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202308910