纳米颗粒由内而外侵蚀心血管斑块

--科学家已经设计出一种纳米颗粒，它可以从里到外吃掉与心血管疾病相关的斑块。根据1月27日发表在《自然·纳米技术》上的一项研究，这种特洛伊木马技术可能为动脉粥样硬化的治疗提供一种新的治疗选择。

心血管疾病是世界上最致命的疾病之一。目前可用的治疗方法只针对高血压和高脂血症等危险因素，而没有抑制与动脉粥样硬化相关的致病途径。

动脉粥样硬化是由动脉斑块的积聚引起的，斑块的特征是凋亡细胞聚集在坏死的核心。人体通过吞噬来清除死亡细胞的自然过程--泡泡吞噬--在动脉粥样硬化中是有缺陷的。

因此，研究人员正在探索使用基于前噬细胞抗体的疗法来刺激凋亡细胞的清除。使用这些疗法的一个挑战是，它们可能会错过凋亡细胞，并以健康组织为靶点，有可能导致贫血等毒性反应。

为了克服这一现象，密歇根州立大学(Michigan State University)和斯坦福大学(Stanford University)的研究人员设计了一种由纳米颗粒组成的特洛伊木马系统，这种系统积聚在斑块吞噬细胞中，并在局部重新激活胞吐作用，以减少动脉中的斑块负担。

该系统由基于单壁碳纳米管的巨噬细胞特异性纳米疗法组成，该纳米管装载有抗吞噬细胞CD47信号调节蛋白α(Sirpα)信号轴的化学抑制剂。α轴是参与某些白细胞，特别是单核细胞和巨噬细胞发育的关键免疫检查点。单核细胞是招募到病变动脉的主要循环细胞，在那里它们分化成病变的巨噬细胞，后者在动脉粥样硬化中受到损害。

Sirpα激活Src同源2结构域的磷酸酶-1，介导抑制吞噬功能的信号转导，最终导致斑块的形成。因此，研究人员选择SHP1抑制剂(SHP1i)作为其系统中的前药。

在目前的研究中，纳米粒子系统是由内而外工作的。纳米颗粒被病变中的巨噬细胞摄取，SHP1i通过刺激病变血管细胞的清除来抑制CD47诱导的信号转导。具体地说，该系统显著降低了SHP1的磷酸化，使吞噬功能得以恢复。研究人员还发现，使用该系统治疗的小鼠减少了血管炎症，这与患心血管疾病的风险较低有关。

值得注意的是，纳米颗粒具有选择性，与其他细胞相比，超过95%的巨噬细胞可以摄取。这为其他基于抗体的治疗的负面非靶点效应提供了一个优雅的解决方案。此外，研究人员还证明，纳米颗粒在病变细胞中积累，在其他器官中积累最少。该系统也被证实是无毒的，在几周内被免疫细胞过氧化物酶安全清除。

研究人员使用大规模的单细胞RNA测序来确定皮损巨噬细胞中的哪些炎症基因对促泡泡细胞效应起作用。他们发现，上游调控因子Sirpa和SHP1编码基因PTPN6导致促炎转录减少，与炎症消解相关的基因上调。皮损巨噬细胞富含吞噬和抗原提呈基因。

研究人员希望将他们的纳米颗粒应用于双特异性纳米免疫疗法，以应用多种治疗剂。他们已经申请了临时专利，并将于今年晚些时候开始营销。

我们能够将我们的合作者在动脉粥样硬化方面的突破性发现与我们先进的纳米材料平台的最先进的选择性和交付能力结合起来。密歇根州立大学(Michigan State University)生物医学工程副教授、合著者布莱恩·史密斯(Bryan Smith)博士在一份声明中表示：我们证明了纳米材料能够有选择地寻找所需的细胞，并将信息传递给所需的细胞。它为我们未来的工作提供了特别的能量，其中将包括使用大型动物模型和人体组织试验对这些纳米材料进行临床翻译。我们相信这比以前的方法要好。

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