透明质酸-姜黄素纳米颗粒通过Keap1/Nrf2/HO-1通路防治实验性自身免疫性葡萄膜炎的机制研究

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6

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  本期推荐:针对自身免疫性葡萄膜炎(EAU)现有疗法副作用大、疗效有限的问题,安徽医科大学团队开发了具有多重抗氧化酶活性的透明质酸-姜黄素纳米颗粒(HA-CUR NPs)。该纳米制剂通过靶向CD44受体激活Keap1/Nrf2/HO-1信号通路,显著减轻氧化应激和炎症反应,改善视网膜微循环,为ROS相关眼病治疗提供了新型天然药物递送系统。研究成果发表于《Journal of Nanobiotechnology》。

  自身免疫性葡萄膜炎(EAU)是全球致盲的重要病因,其发病机制与过度自身免疫反应和氧化应激密切相关。当前临床主要依赖糖皮质激素和抗TNF-α生物制剂,但长期使用会导致肝损伤、感染等严重副作用。天然化合物姜黄素(CUR)虽具有显著抗氧化和抗炎特性,却因水溶性差、生物利用度低限制了临床应用。如何突破这些限制,开发安全有效的治疗策略成为亟待解决的科学问题。

安徽医科大学第二附属医院眼科团队创新性地将透明质酸(HA)与CUR通过酯化反应合成纳米颗粒(HA-CUR NPs),系统研究了其在EAU治疗中的效果与机制。研究采用多学科交叉方法,包括:1)纳米材料表征技术(透射电镜、动态光散射等)验证颗粒特性;2)体外细胞模型(ARPE-19细胞)评估摄取行为和抗氧化效果;3)EAU小鼠模型(C57BL/6J品系)进行体内疗效评价;4)转录组测序和Western blotting解析分子机制;5)光学相干断层扫描血管成像(OCTA)监测视网膜血流动力学变化。

材料表征显示,HA-CUR NPs呈均匀分布的超细颗粒(22.4±8.7 nm),具有优异的自由基清除能力(ABTS、DPPH、·OH)和三种抗氧化酶模拟活性(SOD、GSH、CAT)。体外实验证实,H2O2预处理可上调ARPE-19细胞的CD44受体表达,促进HA-CUR NPs的靶向摄取。该纳米颗粒能剂量依赖性地降低细胞内ROS水平,抑制IL-1β、IL-6和TNF-α等炎症因子释放。

在EAU模型中,玻璃体腔注射HA-CUR NPs(15/35 μg/mL)显著改善前房炎症和睫状体充血等临床症状。组织病理学显示其减轻视网膜皱褶和炎性细胞浸润,Evans blue染色证实微血管渗漏明显减少。OCTA定量分析表明,纳米处理组表层血流(SBF)、深层血流(DBF)和全视网膜血流(WRBF)均恢复至接近正常水平。分子机制研究发现,HA-CUR NPs通过激活Keap1/Nrf2/HO-1信号通路上调HO-1、NQO1等抗氧化蛋白表达,转录组测序进一步验证该通路的关键作用。

安全性评估显示,HA-CUR NPs对主要脏器无显著毒性,血清ALT、AST等指标与对照组无差异。该研究首次证明:1)HA修饰可显著提升CUR的靶向递送效率;2)纳米颗粒具有多重抗氧化酶模拟活性;3)Keap1/Nrf2/HO-1通路是其发挥治疗作用的核心机制;4)OCTA技术为葡萄膜炎血管病变提供无创监测手段。

这项研究为天然药物纳米化改造提供了范例,HA-CUR NPs兼具生物相容性和治疗特异性,不仅为葡萄膜炎治疗开辟了新途径,其抗氧化应激的设计策略也可拓展至其他ROS相关疾病(如年龄相关性黄斑变性)。未来研究可进一步优化给药方案,探索临床转化潜力。

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