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上中医-邓洪平&葛广波&曹月龙&朱新远︱ACS Nano:新型高通量药筛平台及多糖纳米佐剂为肿瘤及类风湿性关节炎治疗提供新途径

科匠文化  · 公众号  ·  · 2025-04-02 08:30

正文

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本文由作者团队受邀供稿
一、研究背景:
巨噬细胞作为免疫系统的“多面手”,在癌症、类风湿性关节炎(RA)、肥胖等多种疾病中扮演双重角色。重编程巨噬细胞生物学功能,已经成为一种重要的疾病治疗手段。然而,现有疗法面临药物筛选效率低、靶向性差、疗效不足、安全隐患等多个挑战。如何高效发现强效重编程药物,实现疾病的安全有效免疫治疗,成为领域内亟待突破的难题。
二、文章简介:
上海中医药大学 邓洪平 教授 、葛广波 教授 、曹月龙 教授及 朱新远 教授 团队,创新性开发了巨噬细胞表型特异性纳米探针(MPSNPr),可特异性区分抗炎(M1)巨噬细胞。 在此基础上,构建了巨噬细胞极化高通量药物筛选平台,并根据候选底物结构特点,合理设计研发了两种多糖纳米佐剂Dex-BA(促炎)与Dex-SAL(抗炎),显著提升了肿瘤与类风湿性关节炎治疗效果。相关成果发表于 ACS Nano 上海中医药大学 邓洪平 教授、 葛广波 教授、 曹月龙 教授、 许莉 教授及上海交通大学 朱新远 教授为论文通讯作者, 莫旋 申安平 为论文共同第一作者。

三、研究内容:

1、 高通量药筛平台的构建:荧光探针“锁定”M1巨噬细胞
研究团队利用近红外染料Cy5.5与多糖纳米载体,开发了巨噬细胞表型特异性纳 米探针。其机制是:通过调控荧光分子H-聚集态及靶向M1巨噬细胞高表达的GLUT1受体,使得纳米探针对促炎巨噬细胞具有高特异性。基于此,构建了细胞水平的高通量药筛平台,并从天然药物库中高效筛选出中药来源的白桦脂酸(BA)和红景天苷(SAL),分别作为最优促炎与抗炎候选药物,制备多糖纳米佐剂。

亮点:

  • 低成本 :探针采用商业化染料,合成简便。

  • 高灵敏度 :近红外 H- 聚集态增强信号对比度。

2、 纳米佐剂研发

通过化学偶联方法,采用酯键及氨基甲酸酯键,分别将BA和SAL直接偶联至葡聚糖(Dex),形成Dex-BA与Dex-SAL纳米佐剂,避免多余化学连接键的引入带来安全隐患。体外实验显示:

Dex-BA:上调M1标志物CD86、iNOS及促炎因子(IL-1β、TNF-α)。

Dex-SAL:抑制炎症因子,促进M2极化,发挥抗炎作用。两者长期储存超过6个月,不影响其药效。

优势:

  • 安全性高 Dex 为临床常用多糖, BA SAL 是中草药活性单体,直接偶联避免复杂连接键带来潜在安全性风险。

  • 靶向性 :通过巨噬细胞表面甘露糖受体靶向巨噬细胞递送药物。

3 肿瘤免疫治疗

在B16F10黑色素瘤小鼠模型中,相比于BA小分子给药组,多糖纳米佐剂Dex-BA可显著抑制肿瘤生长。

机制上

激活M1巨噬细胞:促使肿瘤中M1比例提升2倍。

增强免疫激活:促使树突细胞熟化、细胞毒性T细胞浸润及活性显著增加。

诱导肿瘤细胞凋亡:TUNEL染色显示肿瘤细胞大面积死亡。

4、 类风湿性关节炎治疗

在胶原诱导的类风湿性关节炎模型中,Dex-SAL通过腹腔给药:

缓解炎症症状 :关节肿胀减少70%,骨密度提升1.5倍。

调控巨噬细胞表型 :M1巨噬细胞标志物CD86下调,M2标志物CD206上调。

保护骨关节 :Micro-CT显示骨侵蚀面积减少60%。

四、结论:
本研究通过“高通量药筛+靶向递送”策略,为以巨噬细胞为靶标的疾病治疗提供了新路径。 创新工具 :巨噬细胞表型特异性纳米探针实现了巨噬细胞极化药物高通量药筛,突破传统技术局限。 双向调控 :Dex-BA与Dex-SAL分别促进巨噬细胞M1、M2极化,为肿瘤及类风湿性关节炎治疗提供潜在候选药物。 临床潜力 :在肿瘤和RA模型中疗效显著,考虑到中药来源及多糖临床应用,具有较好临床转化潜力。
五、致谢:
本项工作得到了中国国家自然科学基金(编号:52303191, 82204505, 82274553, 82273897, U23A20516)、上海市自然科学基金(编号:23ZR1460400)、上海中医药大学组织的关键研发计划(编号:2023YZZ02)以及上海市卫生健康委员会中医药研究项目(编号:2022CX005)的财政支持。

点击文末「阅读原文」,直达文献。
Authors: Xuan Mo , Anping Shen , Yicun Han, Li Xu*, Jiaqian Miao, Danni Xu, Qing Ji, Yuelong Cao*, Guangbo Ge*, Xinyuan Zhu*, and Hongping Deng*
Title: Polysaccharide Nanoadjuvants Engineered via Phenotype-Specific Nanoprobe-Assisted Phenotypic Screen Reprogram Macrophage Cell Functions for Cancer and Rheumatoid Arthritis Therapy
Published in: ACS Nano , doi: 10.1021/acsnano.4c16671

【课 题组简 介】

邓洪平 团队长期致力于纳米药物递送系统与免疫调控相关疾病诊疗研究,近年在 ACS Nano、Biomaterials、The Innovation、Carbohytrate Polymers 等期刊发表多篇高水平学术论文。

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