Adv Sci丨涂召旭团队开发针对损伤相关分子的多靶点干预技术可显著改善严重的气道炎症

BioArtMED · 公众号 · · 2025-03-08 14:30

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慢性鼻窦炎伴鼻息肉（CRSwNP）和哮喘（Asthma）等难治性气道炎症疾病在全球范围内影响广泛，患者数量庞大。目前，针对这些疾病的治疗手段，如糖皮质激素和生物制剂，虽然在一定程度上有效，但仍存在明显的副作用、高昂的治疗成本以及应用局限性等问题。因此，针对上述疾病的发病和炎症机制开发新型干预技术对于提高该类患者的治疗效果有着重要意义。

近日，中山大学 涂召旭 团队在 Advanced Science 在线发表题为 Multifunctional Boron‐based 2D Nanoplatforms Ameliorate Severe Respiratory Inflammation by Targeting Multiple Inflammatory Mediators 的论文。 本研究揭示，在气道炎症部位，细胞外游离DNA （cfDNA） 水平显著增多，且与气道炎症的严重程度呈正相关，与肺功能呈负相关。cfDNA可通过激活中性/嗜酸性粒细胞使其脱颗粒形成胞外诱捕网 （NETs/EETs），NETs/EETs是由染色质纤维（主要成分为dsDNA）和多种蛋白质构成的网状结构。作为损伤相关分子模式（DAMPs）的关键成分，cfDNA和NETs/EETs能够通过多种机制激活机体的免疫反应，触发包括核因子κB （NF-κB）、干扰素调节因子（IRF）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等在内的炎症相关信号通路，从而加剧炎症反应。

此外， NETs可以通过募集和激活免疫细胞（如巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞等），促进炎症因子分泌，加重炎症反应和气道高反应性，同时抑制纤毛运动和促进黏液分泌，加重患者的气道阻塞。同时，NETs还可直接损伤气道上皮（降低E-cadherin和Occludin等连接蛋白的表达），致使细胞内的成分释放，进一步加剧气道上皮损伤，破坏屏障功能。这将不利于气道炎症的恢复，也进一步增加了cfDNA的产生和更多的NETs形成，形成炎症级联反应。除了cfDNA和NETs/EETs，气道炎症部位往往还存在大量的活性氧/氮分子（RONS），且对于呼吸系统疾病患者而言还常常伴随着局部细菌感染，因此针对单一靶点的治疗手段很难满足临床需求。

图1. （A）不同尺寸B-P的合成示意图；（B）B-P _M 治疗小鼠气道炎症的示意图。

针对上述难题，中山大学附属第六医院涂召旭团队通过将一代聚酰胺-胺树状分子（PG1）修饰到硼纳米片（B-NS）表面，成功开发了具有合适尺寸的硼基纳米片（B-P _M ），为气道炎症提供了全新的多靶点干预技术。B-P _M 具有良好的生物安全性，且可在体外高效清除cfDNA和NETs，其清除效率比单独的PG1更高；同时，B-NS赋予了B-P _M 优异的抗氧化能力和抗菌能力。动物实验表明，B-P _M 治疗可以降低肺部cfDNA水平、清除NETs、改善氧化应激状态、修复受损上皮组织、减少黏液产生，有效改善了呼吸系统的炎症状态，且效果优于临床治疗中的常用药物地塞米松。