醫(yī)工結(jié)合,哈醫(yī)大一院王巖松教授團隊開發(fā)脊髓損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)創(chuàng)新治療策略
哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院王巖松教授團隊在學科交叉與醫(yī)工結(jié)合領(lǐng)域潛心探索,近日開發(fā)了一種通過納米顆粒介導的外周巨噬細胞重編程促進脊髓損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)的創(chuàng)新治療策略,相關(guān)成果發(fā)表在最新一期國際期刊《Advanced Functional Materials(先進功能材料)》上,影響因子18.5。
脊髓損傷(SCI)通常伴隨著繼發(fā)性損傷,現(xiàn)有的細胞移植療法對SCI的治療效果有限。研究表明,SCI后的炎癥反應(yīng)和谷氨酸毒性是影響神經(jīng)再生的關(guān)鍵因素。因此,調(diào)控這些因素的微環(huán)境可能為SCI治療提供新思路。巨噬細胞在損傷區(qū)域的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用,可以作為藥物遞送載體。然而,現(xiàn)有的遞送方法存在靶向性不強和免疫原性高的問題。基于此,哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院王巖松教授研究團隊開發(fā)了一種“巧克力豆餅干”結(jié)構(gòu)的紅細胞—納米顆粒復(fù)合遞送系統(tǒng)。這種遞送系統(tǒng)不僅能夠精準遞送藥物,還能通過ROS響應(yīng)特性在SCI區(qū)域有效釋放藥物,重編程巨噬細胞來調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境,最終促進神經(jīng)功能恢復(fù)。
研究團隊首先通過合成雙硒化合物,構(gòu)建了一種ROS響應(yīng)的雙硒鍵交聯(lián)納米顆粒,并借助生物學實驗分析確定了關(guān)鍵基因Smad7在調(diào)控巨噬細胞極化中的重要作用。隨后,利用這些納米顆粒自組裝方式,與人工老化的紅細胞結(jié)合,形成了“巧克力豆曲奇”結(jié)構(gòu)的納米藥物遞送系統(tǒng)。該系統(tǒng)表層負載Smad7-siRNA,內(nèi)部搭載抗谷氨酸鹽藥物利魯唑,這種藥物遞送系統(tǒng)能夠特異性靶向外周血巨噬細胞,其中siRNA有效促進巨噬細胞向有利于神經(jīng)再生的M2c表型極化,使其具有抗炎和促神經(jīng)再生的特性。
同時,利用巨噬細胞的炎癥趨向性,將載藥粒子精準遞送至脊髓損傷病灶區(qū),雙硒鍵的存在使得其在脊髓病灶內(nèi)高活性氧的環(huán)境中能夠完成藥物釋放,以減少高谷氨酸鹽對于神經(jīng)元的損傷并保護神經(jīng)功能。實驗結(jié)果顯示,這種納米藥物遞送系統(tǒng)在體內(nèi)外均取得了良好的SCI修復(fù)效果,能夠顯著減少神經(jīng)元凋亡保護神經(jīng)功能,并改善脊髓損傷后的炎癥微環(huán)境創(chuàng)造,為后期神經(jīng)功能恢復(fù)創(chuàng)造有利條件。
與傳統(tǒng)的細胞療法不同,這種基于納米顆粒的遞送系統(tǒng)不僅能有效傳遞藥物,還能通過重編程巨噬細胞來調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境。該研究揭示了一種巨噬細胞重編程的有效途徑,同時提出了一種創(chuàng)新的高效的藥物靶向遞送策略。這種策略為脊髓損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)提供了新的可能性。
劉京松 徐旭 哈爾濱日報記者 董彤