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靶向ZBP1介导的PANoptosis:炎症响应型硒化壳聚糖纳米颗粒负载辣木素A用于抗病毒性肺炎治疗
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月06日 来源:BIOMATERIALS RESEARCH 9.6
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为解决病毒性肺炎治疗中抗病毒与抗炎难以协同、药物靶向性差等问题,研究人员开发了负载辣木素A(MA)的硒化壳聚糖纳米颗粒(Se@CS@MA@HANPs)。该纳米系统通过HA介导的炎症靶向递送,显著抑制H1N1病毒复制,同时通过清除ROS和阻断ZBP1-RIPK3-MLKL-caspase通路抑制PANoptosis(细胞程序性死亡),在小鼠模型中使存活率提升至90%。这项研究为病毒性肺炎提供了兼具抗病毒、抗氧化和免疫调节功能的创新疗法。
病毒性肺炎一直是全球公共卫生的重大威胁,尤其对婴幼儿、老年人和免疫缺陷人群具有致命风险。当前治疗面临双重困境:一方面,流感病毒、SARS-CoV-2等病原体不断变异导致广谱抗病毒药物匮乏;另一方面,过度免疫反应引发的"细胞因子风暴"会诱发急性呼吸窘迫综合征(ARDS)和多器官衰竭。更棘手的是,传统抗病毒药物难以同时解决病毒复制和炎症失控这两个关键病理环节,而单纯抗炎治疗又可能因病毒清除不彻底导致病情反复。
在这一背景下,遵义医科大学的研究团队创新性地将天然抗病毒化合物辣木素A(Moringa A, MA)与具有抗氧化功能的纳米硒(SeNPs)相结合,构建了靶向肺部炎症的纳米递送系统。相关成果发表在《BIOMATERIALS RESEARCH》上,为解决病毒性肺炎治疗难题提供了全新思路。
研究采用硒化壳聚糖(Se@CS)为载体,通过抗坏血酸还原法合成纳米颗粒,并利用透明质酸(HA)修饰实现CD44受体介导的炎症靶向。关键技术包括:1) 纳米颗粒表征(SEM/TEM/FTIR/XRD);2) 体外释放实验;3) 流感病毒感染的MLE-12细胞模型和KM小鼠模型;4) PANoptosis相关蛋白检测(Western blot);5) 免疫组化和qRT-PCR分析病毒载量。
纳米颗粒特性与稳定性
制备的Se@CS@MA@HANPs粒径为208.80±6.46 nm,包封率达93.45%。FTIR证实HA成功修饰,XRD显示硒以无定形态存在。在30天稳定性测试中,载药纳米颗粒的粒径变化显著小于单纯硒化壳聚糖,证明MA负载可增强稳定性。
协同抗病毒与抗炎效应
在H1N1感染的MLE-12细胞中,MA+SeNPs组使病毒NP蛋白表达降低最显著(P<0.01),同时将促炎因子TNF-α、IL-6分别抑制至模型组的42%和35%,而抗氧化酶SOD、GPx恢复至正常水平。值得注意的是,该纳米系统对ROS的清除效率是单纯MA组的1.8倍。
动物模型验证
感染H1N1的小鼠经鼻给药后,MA+SeNPs组存活率达90%,显著高于单药组(MA组45%,Se组60%)。肺组织分析显示,该治疗使肺指数下降38%,病理切片中肺泡结构破坏明显改善,病毒M基因拷贝数减少至模型组的21%。
PANoptosis抑制机制
研究首次发现MA+SeNPs能同时下调ZBP1、RIPK3、MLKL、GSDMD、caspase-3/7等关键蛋白(P<0.05),表明其通过阻断ZBP1介导的PANoptosis通路,抑制细胞焦亡、凋亡和坏死性凋亡的协同发生。这种多通路干预有效避免了"细胞死亡-炎症放大"的恶性循环。
这项研究的意义在于:1) 创建了兼具抗病毒(MA)和抗氧化(SeNPs)功能的纳米共递送系统;2) 首次阐明硒可通过调节ZBP1通路抑制PANoptosis;3) 利用HA的CD44靶向性实现炎症部位精准给药。该策略为病毒性肺炎提供了"一石三鸟"的治疗方案:清除病毒、控制炎症、保护肺组织,且体内实验证实其具有良好的生物安全性。未来或可拓展至其他病毒性呼吸道疾病的治疗,具有重要临床转化价值。
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