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为解决巨噬细胞核苷酸递送效率低及 Asherman 综合征(AS)治疗难题,研究人员开展 QDP 载 miR-10a 研究,发现其可改善 AS,意义重大。
量子点纳米载体治疗 Asherman 综合征的研究解读
在人体的防御和炎症反应中,巨噬细胞扮演着至关重要的角色。它就像身体里的 “免疫卫士”,能根据周围环境信号,在促炎的 M1 型和抗炎的 M2 型之间灵活切换 ,维持身体的免疫平衡。当巨噬细胞的极化失衡时,许多疾病就会乘虚而入,像糖尿病、动脉粥样硬化等,这些疾病往往伴随着慢性炎症。
在众多治疗炎症相关疾病的方法中,通过递送核苷酸(如微小 RNA,miRNA)来调节巨噬细胞的极化是一个很有潜力的方向。然而,巨噬细胞就像一个 “难攻克的堡垒”,它的细胞膜很难被穿透,而且自身还带着能识别外来核酸的 “探测器”,一旦检测到外来核酸,就可能引发炎症反应或者把递送的物质降解掉,这使得核苷酸的递送效率一直很低,严重阻碍了相关治疗方法的发展。
Asherman 综合征(AS)是一种困扰众多女性的疾病,它会导致子宫内出现炎症和纤维化,影响女性的生育功能。目前针对 AS 的治疗手段有限,效果也不尽如人意。为了攻克这些难题,来自韩国 CHA 大学等机构的研究人员展开了深入研究。
研究人员用到的关键技术方法主要有以下几种:一是制备并表征了聚乙烯亚胺修饰的羧基量子点(QDP),用它来递送小 RNA;二是通过细胞实验和动物实验,利用荧光激活细胞分选技术(FACS)、实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)等检测技术,研究 QDP 对巨噬细胞极化的调控作用以及对 AS 小鼠子宫表型的影响;三是采用免疫荧光染色技术观察相关蛋白的表达和定位。
下面来看看具体的研究结果:
- QDP 是高效的小核苷酸递送载体:研究人员测试了三种不同表面电荷的量子点(QDs),发现羧基修饰的 QDs(C-QDs)和聚乙二醇修饰的 QDs(P-QDs)能有效被小鼠巨噬细胞系 RAW 264.7 细胞内化,且无细胞毒性。将 C-QDs 与聚乙烯亚胺(PEI)结合形成 QDP 后,它可以和小 RNA 高效结合,并且在提高小 RNA 递送效率的同时不影响细胞活力,其递送效率比商业转染试剂更高。
- QDP/small RNA 的内化途径:通过实验发现,C-QDs 和 QDP/FAM - 小 RNA 的摄取依赖于内吞作用,它们主要通过网格蛋白和小窝蛋白介导的内吞途径进入巨噬细胞。而且,QDP/FAM - 小 RNA 进入细胞后,能有效从内体中逃逸并释放到细胞质中。
- QDP/miR-10a 促进 M1 向 M2 转化:在体外实验中,脂多糖(LPS)会使巨噬细胞向 M1 型极化,而 QDP/miR-10a 预处理能有效抑制 M1 型标记物的表达,增加 M2 型标记物的表达,促进巨噬细胞从 M1 型向 M2 型转化。进一步研究发现,QDP/miR-10a 是通过抑制 NF-κB、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和蛋白激酶 B(AKT)信号通路来实现这一转化的。
- QDP/miR-10a 在体内的治疗效果:给 AS 小鼠静脉注射 QDP/miR-10a 后,研究人员发现它不会引起全身毒性,还能有效降低 M1/M2 巨噬细胞的比例,恢复巨噬细胞的极化平衡。在子宫组织中,QDP/miR-10a 不仅能调节巨噬细胞相关基因的表达,还能减少纤维化标记物的表达,增加血管生成因子的表达,促进血管生成,改善子宫的受损表型。
在讨论部分,研究人员指出,虽然量子点在药物递送和生物成像方面有很大潜力,但它的潜在毒性一直备受关注。不过在这项研究中,QDP/miR-10a 在体内外实验中都表现出良好的生物相容性,没有明显的细胞毒性。而且,QDP 的大小和表面电荷改变使其毒性降低,更适合与小 RNA 结合。此外,研究还发现 QDP 的摄取途径与其大小和表面电荷密切相关,这为设计更高效的纳米颗粒递送系统提供了理论依据。
总的来说,这项研究表明 QDP 是一种有效且生物相容性良好的纳米载体,能用于递送小 RNA 并调节巨噬细胞极化。QDP/miR-10a 有望成为治疗包括 AS 在内的多种炎症性疾病的安全有效的治疗复合物。不过,研究人员也指出,还需要进一步研究来评估这种方法的长期安全性和有效性,以及探索它在临床应用中的潜力,为未来的医学治疗带来新的希望。