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为解决类风湿关节炎(RA)治疗难题,研究人员开发 NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒,能缓解炎症,为 RA 治疗提供新策略。
类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种令人头疼的慢性炎症性自身免疫疾病,它就像一个隐藏在身体里的 “破坏分子”,专门攻击关节的结构和滑膜,引发局部炎症,逐渐破坏关节,让患者的关节功能受损,生活质量大打折扣。目前,RA 的治疗面临诸多挑战,现有的治疗药物,如非甾体抗炎药(NSAIDs)、糖皮质激素(GCs)、改善病情抗风湿药(DMARDs)和生物制剂等,都存在着溶解度差、生物利用度低、脱靶毒性以及在炎症关节处药物积累不足等问题,难以彻底治愈 RA,患者往往需要长期甚至终身接受治疗。
在这样的背景下,江南大学等机构的研究人员决心探索新的治疗方法,他们开展了一项关于纳米颗粒治疗类风湿关节炎的研究。研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上,为 RA 的治疗带来了新的希望。
为了开展这项研究,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是纳米颗粒制备技术,合成了 NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒;其次是动物实验技术,利用 DBA/1J 小鼠构建胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠模型;还有细胞实验技术,对 RAW264.7 细胞和 FLSs 进行培养和处理;另外,运用了多种检测技术,比如 Micro-CT 检测、免疫组化染色、转录组测序分析等,来评估治疗效果和探究作用机制。
研究结果如下:
- CSE 对 LPS 诱导的 FLS 细胞炎症反应的影响:研究人员发现,在 LPS 刺激的 FLS 细胞中,只有胱硫醚 -γ- 裂解酶(CSE)的蛋白表达和 mRNA 水平显著增强,而非胱硫醚 -β- 合成酶(CBS)或 3 - 巯基丙酮酸硫转移酶(3-MST)。过表达 CSE 可减轻 LPS 诱导的炎症反应,抑制 FLS 细胞的增殖、迁移,减少炎症因子的释放。这表明 CSE 和内源性 H2S 在调节 RA 炎症反应中起着关键作用12。
- NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒的制备与表征:成功制备了 NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒,该颗粒呈球形结构,具有合适的粒径、电位、载药率和包封率。通过多种检测手段证实了其成功制备和良好的稳定性,为后续的研究奠定了基础3。
- NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒的细胞摄取与体内分布:细胞摄取实验表明,该纳米颗粒能有效靶向 FLS 细胞。体内分布实验显示,它可在关节滑膜中逐渐积累,且主要在肝脏代谢,在其他器官分布较少。同时,其药代动力学研究表明,NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒能显著延长 NaHS 的释放时间,提高生物利用度45。
- NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒对 CIA 小鼠的治疗效果:给予 CIA 小鼠 NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒干预 30 天后,发现其能显著减轻小鼠踝关节肿胀,改善踝关节骨畸形和足关节肿大,提高骨体积分数等指标,对踝关节具有保护作用。通过多种染色方法进行病理评估发现,该纳米颗粒能有效缓解膝关节病变,减轻炎症反应67。
- NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒对 LPS 刺激的 FLS 细胞促炎表达的影响:研究表明,NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒在一定浓度范围内可增强 CSE 的 mRNA 水平,抑制 TNF-α 等炎症因子的释放,抑制 FLS 细胞的增殖和迁移,降低血管内皮生长因子(VEGF)和基质金属蛋白酶(MMPs)的表达,且效果优于 NaHS 单独处理89。
- NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒对 FLS 细胞中 Hedgehog 信号通路的影响:转录组测序和基因集富集分析表明,H2S 处理与 Hedgehog 信号通路显著相关。Western blotting 分析显示,NaHS@Cy5@MS@SP 纳米颗粒能抑制 LPS 刺激引起的 Hedgehog 信号通路关键蛋白表达增加,且该作用可被 Smoothened(SMO)激动剂 SAG 逆转。这表明 H2S 通过调节 Hedgehog 信号通路发挥抗炎、抗增殖和抗迁移作用1011。
研究结论和讨论部分指出,研究人员开发的 NaHS@Cy5@MS@SP 纳米复合物可实现 H2S 在滑膜细胞中的稳定靶向释放,有效缓解 RA 小鼠的炎症和临床症状,为预防和治疗 RA 提供了一种有前景的抗炎策略。该纳米颗粒通过靶向滑膜细胞中的 Hedgehog 信号通路发挥作用,这为 RA 的治疗提供了新的靶点和思路。不过,目前仍有一些问题需要进一步研究,比如该纳米颗粒在人体 RA 模型中的疗效和安全性,以及其在其他炎症性疾病中的应用潜力等。但总体而言,这项研究成果为 RA 的治疗开辟了新方向,有望在未来为广大 RA 患者带来更好的治疗方案。