工程化间充质干细胞来源外泌体在靶向递送抗肿瘤药物中的应用与问题

背景:间充质干细胞来源外泌体具有免疫原性低且肿瘤归巢能力强等优点,在靶向递送药物方面备受关注。但外泌体在到达靶细胞前易被体内循环迅速清除,此外,由于外泌体表面性质和摄取机制复杂,其靶向性并不十分明显,需要一定的工程化策略提高递送效率。目的:通过综述间充质干细胞来源外泌体工程化修饰的不同策略,了解提高外泌体递送效率的相关机制、临床前应用和面临的问题,为进一步临床应用提供理论依据。方法:检索中国知网、维普、万方、PubMed数据库从建库至2024年的相关文献,检索词为“间充质干细胞,外泌体,工程化外泌体,靶向递送,抗肿瘤药物”和“mesenchymal stem cells,exosomes,engineered exosomes,targeted delivery,antineoplastic agents”,筛选工程化间充质干细胞来源外泌体靶向递送抗肿瘤药物的文献,共计纳入85篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)间充质干细胞来源外泌体的工程化修饰复杂多样,可通过显著增强外泌体对器官或组织靶向能力,增加血液循环中停留时间,以及降低外泌体中促肿瘤分子的表达,以此达到提高外泌体递送效率的效果;(2)间充质干细胞外泌体在目前的抗肿瘤治疗研究中递送传统和新型药物具有巨大前景;(3)当前仍然存在一些安全问题不能将其转化在临床中,未来的研究将进一步改进和深入研究递送机制,有望开发出更为高效和安全的治疗策略。

mRNA疫苗递送系统研究进展

与传统疫苗相比,mRNA疫苗具有易于编译、免疫原性高、安全性强、生产成本低等优点,而将mRNA高效递送至细胞并成功表达,是mRNA疫苗发挥作用的关键环节,也是mRNA疫苗研发的主要瓶颈与痛点。因此筛选经济高效的核酸递送系统对于mRNA疫苗研发至关重要。目前,关注较多的核酸递送系统主要包括物理递送、纳米脂质体递送、聚合物递送、外泌体递送和阳离子乳剂递送等。物理递送主要是通过物理方法使裸mRNA直接穿过细胞膜进入细胞,纳米脂质体、聚合物、外泌体和阳离子乳剂等是以自身作为递送载体保护mRNA,从而提高递送效率、减少免疫反应。笔者基于mRNA疫苗最新研究进展,总结概述了不同递送方法的应用前景和局限性,并对其研究前景进行展望,以期为新型递送系统研发提供理论基础,促进mRNA疗法的临床应用,为更多疾病的预防和治疗提供新的mRNA疫苗解决方案。

淀粉基凝胶-多酚递送体系:从结构设计到食品应用

多酚是存在于植物性食物中的一类化合物,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性。然而,在食品加工、储藏和消化的过程中,多酚容易遭受外界不利因素(如高温、光照、碱性环境等)的影响而降低甚至丧失生物活性。淀粉基凝胶体系不仅具有天然来源多糖类物质良好的生物相容性、可降解性和安全性,而且自身三维网络结构对小分子表现出优异的包封能力和有效的控释作用。近年来,通过不同方式(如3D打印、共价或非共价交联以及作为凝胶填充物)所构建的淀粉基凝胶,在提高多酚类小分子活性成分的稳定性和生物利用率等方面表现出较大的应用前景。本文首先介绍了多酚的生物活性以及自身的局限性,着重探讨了淀粉自身的特性(如糊化、老化、胶凝性等)以及不同交联方式与淀粉基凝胶形成之间的联系,进一步分析了多酚在淀粉基凝胶形成中的作用,以及所构建的淀粉基凝胶对多酚封装和释放性能的影响,在此基础上,对淀粉基凝胶-多酚体系在食品中的应用前景和挑战进行了展望。

大麻二酚递送体系的研究进展

大麻二酚因其在治疗疼痛、焦虑、神经及运动障碍等方面的作用而备受关注。但大麻二酚存在水溶性低、首过代谢效应及全身生物利用度较低的缺点,极大限制了它的应用。构建递送体系可改善大麻二酚的药代动力学特征和生物利用度。综述了近年来用于提高大麻二酚溶解性及生物利用度的递送体系,分析了聚合物颗粒、脂质体、醇质体及环糊精递送体系的优势与局限性,展望了大麻二酚递送载体的发展方向,为开发新的大麻二酚纳米制剂提供参考。

蛋白质-脂质/多糖基复合递送系统的形成机制与应用研究进展

一些生物活性物质因难溶于水且生物利用率较低而使其应用受限,近年来如何有效递送生物活性物质广受关注。然而,脂质、多糖和蛋白质作为常用的食品级载体基质在单独使用时往往存在局限性,限制了它们在递送系统中的有效性。蛋白质-脂质和蛋白质-多糖偶联是用于制造新型递送系统的新兴技术,相较于单一的一元载体,多元偶联物在体内具有更好的协同作用,在提高递送系统封装效率的同时提高整个系统的稳定低,从而最大限度地发挥产品功能性质和生物活性。本文主要综述了脂质、多糖和蛋白质作为递送系统的重要性和局限性,横向对比了单一基质与多复合载体基质之间的优缺点,蛋白质-脂质/多糖二元基质作为主要研究对象,对其偶联机制、方法及其在营养递送中的作用优势进行了探讨,并对未来的研究方向进行了展望。

微针递送系统在皮肤肿瘤治疗中的研究进展

微针作为一种新兴的给药技术,可以穿透皮肤角质层,产生微米尺寸的机械通道,无痛、微创和高效地将药物递送至表皮层或真皮层,从而发挥局部或全身治疗作用。该文综述了目前微针用于各类疾病治疗的临床试验进展,并对各类型微针的特点进行阐述,总结了微针在皮肤肿瘤领域的化学药物治疗、光热和光动力治疗、免疫治疗、基因治疗以及联合治疗的最新研究进展,为进一步研究微针用于皮肤肿瘤的治疗提供思路和方向。

硬脂酸改性纳米递送系统递送药物的研究进展

近年来,纳米技术在生物医学中的应用发展迅猛,尤其在药物递送领域取得了巨大进展。基于纳米材料开发的新型纳米递送系统具有提高药物生物利用度和降低药物不良反应等优点,在生物医药领域具有重要的应用价值。作为一种天然的脂肪酸,硬脂酸具有提高药物肿瘤靶向和抗酸降解等多重作用,硬脂酸的接枝修饰可有效提高难溶性药物生物利用度,在药物治疗方面具有广泛的应用前景。对硬脂酸修饰纳米递送系统材料在靶向肿瘤、神经系统疾病和炎症疾病治疗等方面的研究进行总结,以期为纳米递送系统在药物治疗的深入研究和应用提供参考。

可主动调控药物递送的多功能诊疗一体可吸收柔性电极

目的构建具有主动调节药物递送功能的诊疗一体装置,用于实时监测患者病情变化,并及时递送药物对疾病进行干预和治疗。方法构建具有主动控制药物递送能力的多功能药物递送装置,再对该装置进行结构优化,增加疾病诊断和监测功能,从而制备具有诊疗一体能力的植入装置。通过体外药物释放实验对系统的主动控制、组织压力和生物电信号采集能力进行检验;通过动物体内实验对该装置的应用效果进行评价。结果体外药物释放功能结果表明,该系统能够通过主动控制实现精准的药物递送,且可以进行多次数和多种类药物递送。该装置还能实现短期快速和长期慢速的双时间线药物递送。动物体内实验结果显示,该系统能够进行疾病监测和诊断,并且能够在癫痫等急性疾病病发时及时进行药物干预。此外,通过电阻与压力之间的转换实现了对生物力学信息的测量。细胞和体内生物相容性实验结果也显示其能够满足作为长期植入物的生物安全需求。结论通过结构设计和优化构建的诊疗一体植入装置能够通过力学信号或电生理信号采集实现疾病的监测和诊断,并能够及时进行多种类、多次数、多时间线药物递送。该系统可以满足临床对于急性疾病的监测和治疗,以及多并发症疾病的药物递送需求。

零维纳米碳基靶向药物递送系统在肿瘤治疗中的研究进展(综述)

【目的】零维纳米碳基靶向药物递送系统是以具有良好稳定性和生物相容性的纳米碳材料作为药物载体,担载药物、基因以及靶向组分构建的药物递送复合体,在肿瘤治疗领域具有重要的应用价值。【方法】对零维纳米碳基药物载体的结构、靶向药物递送系统的构建及其在化学治疗、基因治疗和诊疗一体化中的应用进行综述。首先,对零维纳米碳材料进行分类。其次,从靶向修饰和药物担载两个方面总结纳米碳基靶向药物递送系统的构建策略。最后,对零维纳米碳基靶向药物递送系统的应用进展进行综述,进而给出其目前在肿瘤治疗中所面临的问题。【结论】为零维纳米碳基靶间药物递送系统在生物医学领域的广泛应用提供可借鉴的理论和实践经验。

抗肿瘤术后植入式药物递送系统的研究进展与展望

植入式药物递送系统作为一种新兴治疗策略,显著增强了药物疗效,同时有效减轻了药物的不良反应,为肿瘤术后治疗提供了创新的解决方案。本文总结了术后肿瘤复发的关键诱因及相应的治疗策略,并全面探讨了近年来抗肿瘤术后植入式药物递送系统的研发进展,包括铸造型植入剂、静电纺丝植入剂、水凝胶植入剂等多种术后植入式药物递送系统。本综述全面总结了术后抗肿瘤植入式药物递送系统的应用前景,并展望了该领域未来的研发方向,希望这一领域的进一步发展能够促进肿瘤患者预后和生活质量的改善。

细胞焦亡在抗肿瘤纳米递送系统中的研究进展

细胞焦亡是一种由焦孔素家族介导的炎性细胞死亡方式,近年来在肿瘤治疗方面取得了较大的进展。细胞焦亡可以激活机体抗肿瘤免疫应答,而肿瘤免疫治疗是肿瘤治疗的一个新领域,因此调控细胞焦亡对于肿瘤治疗具有巨大潜力。纳米技术具有精准靶向及持续释放的优点,亦是肿瘤精准治疗的核心手段。基于此,该文总结了激活细胞焦亡的药物以及应用纳米技术辅助促进细胞焦亡来参与肿瘤治疗的纳米制剂,并对其在细胞焦亡上作用机制及应用进行综述,以期为基于细胞焦亡的抗肿瘤治疗提供参考。

氧化石墨烯-DNA纳米探针用于三磷酸腺苷的检测与药物递送

癌细胞内三磷酸腺苷(ATP)浓度异常与肿瘤发生发展过程密切相关,因此,快速、准确地检测细胞内外ATP水平具有重要意义。盐酸阿霉素(DOX)是一种广泛使用的抗癌药物,能嵌入DNA碱基对,并通过抑制DNA复制和转录诱导细胞凋亡。氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)由于具有毒性低、比表面积大和易功能化,可以有效、稳定地负载DNA纳米探针进入细胞等优点而被广泛应用。然而,复杂环境中的生物分子容易通过物理吸附竞争性结合到GO表面,导致假阳性信号。基于此,提出了一种新型的GO-DNA纳米探针,并将其应用于ATP的检测与抗癌药物DOX靶向递送。以ATP的核酸适配体与其互补链杂交形成双链DNA(dsDNA),并通过G-C碱基对负载DOX,利用互补链延伸的poly A序列吸附到GO表面构建了GO-dsDNA-DOX纳米探针,能极大程度地降低复杂环境中物理吸附引起的干扰,减少假阳性信号产生。ATP与适配体特异性结合会导致DOX释放,根据其荧光“off-on”实现ATP的定量分析,DOX荧光强度与ATP含量在0.08~8.0 mmol/L范围内呈现良好的线性关系,线性方程为IF=3.0897c+129.08,检测限(3σ/k)为0.059 mmol/L,且方法具有良好的选择性和抗干扰能力。细胞毒性及荧光成像结果表明,负载DOX的纳米探针在人乳腺癌细胞(MCF-7)内有明显的药物释放,显著诱导细胞凋亡。该研究建立了一种免修饰、简单和快速的ATP含量检测分析方法,并利用癌细胞内高浓度ATP实现靶向药物递送,降低了对正常细胞的毒副作用,为癌症的治疗提供了新思路。

纳米递送系统介导的血脑屏障跨越策略和脑靶向药物递送研究进展

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是存在于脑组织与血浆之间的半通透性生物屏障,然而其物理特性、酶特性、免疫特性及独特的转运机制严重限制了治疗药物和诊断试剂入脑,为脑部疾病防治带来了巨大挑战。基于此,本文首先总结并分析了BBB复杂的结构组分和多样的转运机制,探讨了跨越BBB药物递送的难点及可行途径;进而,介绍并讨论了各类纳米递送系统在跨越BBB实现脑内药物递送的最新研究进展及未来发展趋势,为进一步完善其设计和推动其转化提供了参考;最后,就常见脑部疾病中BBB的病理变化探讨了如何针对病理BBB设计相应的药物递送策略。本文强调了基于纳米递送系统的跨越BBB药物递送策略的设计与优化,并为目前脑内药物递送所面临的机遇和挑战提供了解决思路。

基于纳米递送载体的小干扰RNA在肿瘤治疗中的应用

小干扰RNA(siRNA)药物可特异性地调控致病靶基因,疗效好且副作用小。纳米载体系统在siRNA递送方面的主要优点是细胞毒性低,转染效率高,稳定性好,可通过主、被动靶向进行特异性递送,保护核酸分子不被酶降解。本文综述了载siRNA纳米给药系统在肿瘤治疗中的应用进展,以期为肿瘤的治疗提供新的思路。

植物精油的递送体系及其在果蔬保鲜中应用的研究进展

植物精油能够有效延长果蔬保质期,因其具有抗氧化、抑菌、驱虫等生物活性,是绿色天然的果蔬保鲜剂。然而精油存在易挥发、稳定性差、亲水性弱等缺陷,并且具有较强的芳香气味,故在果蔬保鲜等应用中受限。稳定性强、能够与外界环境形成屏障的植物精油递送体系为解决上述问题提供了新的方法和途径。此外,递送体系还可以提高生物相容性并具有可控释功能,能够增强植物精油的利用率。鉴于此,本文综述了植物精油的成分及其抗氧化、抑菌、驱虫等生物活性及相应的作用机制,重点分析了纳米乳液、微乳液、微胶囊、脂质体等递送体系及制备方式,讨论了植物精油包封效率、粒径和物理稳定性的主要影响因素如制备方法、乳化剂、壁材的种类和浓度比例等,总结了植物精油递送体系在果蔬保鲜中的应用及展望,旨在为开发新型果蔬保鲜剂提供理论依据。

辣椒素生物活性及其递送系统研究进展

随着“健康中国”战略的逐步推进,以“药食同源”为代表的大健康产业逐渐成为关注热点。辣椒作为我国消费量最大的调味品之一,可用于药食同源食品的研发。其中,辣椒素作为辣椒中的主要生物活性物质,具有镇痛、抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖、心脏保护等生物学作用,其药理及潜在作用机制已得到广泛研究。然而,考虑到辣椒素在实际应用中存在刺激性强、水溶性差和生物利用度低等问题,基于稳定性、包封率和生物学特性评价了提高辣椒素口服生物利用度的新型递送系统,包括脂质体、胶束、微/纳米乳液、Pickering乳液和纳米粒子。本综述旨在为辣椒素进一步开发成具有保健功能的营养产品提供一定的理论依据。

纳米递送系统及其在维生素E吸收中的作用综述

维生素E是一种重要的维生素,在医药和食品行业有着较高地位,但因其脂溶性,较难被生物体吸收利用。而纳米递送系统是已被发现的一种可以改善药物载药量、生物相容性和稳定性等性质的递送系统。文章总结纳米乳液和纳米凝胶两种纳米递送系统在维生素E吸收中的促进效果,探究维生素E纳米乳液和纳米凝胶的理化性质和制备方法,得出其在改善维生素E的利用率、稳定性等方面的作用。

食源性活性物质稳态化及靶向递送载体的研究进展

食源性活性物质例如多酚、类胡萝卜素、功能蛋白、不饱和脂肪酸等,因具有多种生物活性而作为功能食品开发的重要组分。然而,由于这些活性物质具有难溶于水、稳定性差和肠道吸收率低等问题,导致其在食品工业中的应用受到了限制。研究人员利用天然食品大分子构建递送载体,以提高活性物质的溶解性、稳定性和肠道吸收率。作为新型递送系统,智能响应型递送释放和定向载体可实现活性物质的精准靶向递送和可控释放,从而提高其生物利用率。此外,递送载体还能有效提高功能食品的营养附加值、改善感官特性和延长货架期。本综述探讨食源性活性物质的功能性质、应用难题以及稳态化递送策略,重点阐述目前常见的智能响应型递送载体的类型和作用机理。最后讨论递送载体在功能食品中的应用,并对未来食源性活性物质递送系统的研究进行展望。

柚皮素及其纳米递送体系研究进展

柚皮素是广泛存在于柑橘类水果中一种黄酮类化合物,具有多种生理功效,如抗肿瘤、抗氧化和抗炎活性等。然而,由于柚皮素的疏水性,导致其生物利用度较差,应用潜力受到阻碍。为了提高柚皮素的生物利用度,研究人员开发了包括聚合物纳米颗粒、脂质体、纳米乳液、纳米混悬液在内的纳米递送系统。在此,该文对柚皮素的生理功能、体内代谢及其纳米递送体系进行了介绍,针对目前研究中存在的问题对未来柚皮素纳米递送体系的研究方向和应用前景进行了展望。

siRNA纳米递送系统在类风湿性关节炎治疗中的研究进展

类风湿性关节炎是一种自身免疫性疾病,其病因复杂,目前尚未有很好的治疗方法,长期服用抗风湿药物也带来诸多副作用。RNA干扰技术是指通过外源性或内源性的双链RNA在体内诱导靶基因m RNA产生特异性降解,进而引起不同水平的基因沉默,具有高效、高特异性、低毒等优点,在生物医药领域有着巨大潜力。小干扰RNA(si RNA)作为RNA干扰技术的重要效应分子,在治疗类风湿关节炎方面具有巨大潜力。本文综述了siRNA递送系统用于治疗类风湿关节炎的最新研究进展,阐明了基于siRNA纳米给药系统治疗类风湿关节炎的优势,并展望了未来siRNA递送的发展方向。