三七总皂苷复合纳米囊泡对糖尿病足溃疡大鼠皮肤创面愈合及血管生成的影响

目的:探究三七总皂苷(PNS)复合纳米囊泡对糖尿病足溃疡(DFU)大鼠皮肤创面愈合及血管生成的影响。方法:取雄性SD大鼠构建DFU模型,将造模成功的27只大鼠随机分为DFU组、PNS组和PNS复合纳米囊泡(PNS-CNV)组,每组9只。另取12只血糖正常的皮肤创面大鼠作为对照组(Control组)。比较各组创面愈合率。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测大鼠血清中炎症因子白介素(IL)-6、IL-8和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,苏木精—伊红(HE)染色法检测创面组织病理学变化,免疫组化染色检测创面组织微血管密度(MVD),western blotting法检测创面组织中血管生成因子(VEGF)、神经源性基因同源蛋白(Notch1)蛋白表达。结果:造模后DFU组、PNS和PNS-CNV组大鼠空腹血糖(FBG)均高于Control组(P<0.05);药物干预7 d、14 d时,与DFU组相比,PNS组和PNS-CNV组大鼠FBG明显降低,且PNS-CNV组低于PNS组(均P<0.05)。与Control组相比,DFU组大鼠创面愈合率、创面组织CD34阳性表达、MVD及VEGF蛋白表达量均明显降低,血清IL-6、IL-8、TNF-α含量及创面组织Notch1蛋白表达量升高(均P<0.05);与DFU组相比,PNS和PNS-CNV组大鼠创面愈合率、创面组织CD34阳性表达、MVD及VEGF蛋白表达量升高,血清IL-6、IL-8、TNF-α含量及创面组织中Notch1蛋白表达量降低(均P<0.05);与PNS组相比,PNS-CNV组大鼠创面愈合率、创面组织CD34阳性表达、MVD及VEGF蛋白表达量升高,血清IL-6、IL-8、TNF-α含量及创面组织Notch1蛋白表达量降低(均P<0.05)。结论:PNS-CNV可上调DFU大鼠创面组织中VEGF表达,抑制炎症反应,促进新生血管生成,从而加速创面的愈合,且该作用优于PNS。

辣椒来源外泌体样纳米囊泡通过ERK1/2通路拮抗巨噬细胞向泡沫细胞转化

[目的]研究辣椒来源外泌体样纳米囊泡(CDELN)抑制氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导THP-1源性巨噬细胞泡沫化的作用机制。[方法]通过组织破碎、差速/超速离心及蔗糖密度梯度离心等步骤,分离提纯CDELN。利用ox-LDL刺激THP-1源性巨噬细胞24 h建立泡沫细胞模型,并进一步研究CDELN对巨噬细胞泡沫化的作用及其机制。采用激光共聚焦显微镜检测THP-1源性巨噬细胞对CDELN和人DiL标记乙酰化低密度脂蛋白(DiL-ac-LDL)的摄取;采用油红O染色检测细胞内胆固醇含量,通过分析细胞油红O染色阳性面积评估细胞内脂质累积影响;RT-qPCR和Western blot检测清道夫受体A(SRA)、脂肪酸转运蛋白(CD36)、凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体1(LOX-1)、ATP结合盒转运体A1/G1(ABCA1/G1)以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路p-ERK、p-p38 MAPK和p-c-Jun的mRNA和蛋白表达水平。[结果]CDELN是大小均一、具有双层膜结构、富含蛋白质和核酸的外泌体样纳米囊泡,能被巨噬细胞摄取。DiL-ac-LDL摄取实验提示CDELN可抑制巨噬细胞的胆固醇摄取。油红O染色实验提示CDELN可减轻ox-LDL诱导下的胞内胆固醇蓄积。RT-qPCR及Western blot显示,CDELN能够显著降低ox-LDL诱导的THP-1源性巨噬细胞基质金属蛋白酶9(MMP-9)、SRA、CD36、LOX-1的mRNA水平,以及降低p-ERK、SRA、CD36、LOX-1蛋白水平。加入p-ERK激动剂Yoda1后,CDELN的保护作用被明显逆转。[结论]CDELN可显著抑制巨噬细胞泡沫化,该作用可能与抑制MAPK通路ERK1/2的磷酸化水平有关。

M1巨噬细胞来源的纳米囊泡通过将M2巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞抑制小鼠子宫内膜异位症发展

目的探究M1巨噬细胞来源的纳米囊泡(M1-NV)治疗子宫内膜异位症(EMS)的有效性和关键机制。方法通过差速离心法从巨噬细胞培养上清液中分离细胞外囊泡(EV)。免疫荧光细胞化学染色检测波形蛋白(vimentin)、CD31和F4/80表达分别鉴定EMS患者子宫内膜基质细胞(EMS-ESC)、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)、极化的腹膜巨噬细胞。通过在0~4℃环境下注射器吸取细胞悬液后,通过(5、1、0.4、0.22)μm聚碳酸酯膜过滤器进行过滤制备M1-NV。流式细胞术分析RAW264.7小鼠腹腔巨噬细胞的体外极化情况、反转录PCR检测其血管内皮生长因子(VEGF)、CD86、白细胞介素6(IL-6)、IL-1β和肿瘤坏死因子α(TNF-α)、精氨酸酶1(Arg1)、CD163、CD206和IL-10的表达。将PKH67标记的M1-NV在与EMS-ESC、HUVEC和巨噬细胞共同培养,通过小管形成实验检测M1-NV对HUVEC小管形成的影响、通过Transwell^(TM)侵袭和迁移实验检测EM-ESC在迁移和浸润能力方面的变化。结果通过对NV内含物的检测发现NV中的蛋白质和其他生物活性颗粒含量远多于来自相同数量的EV;与EMS-ESC、HUVEC和巨噬细胞共同培养时,PKH67标记的M1-NV在均被细胞摄取内化。与M0-NV处理相比,20μg/mL M1-NV就能够有效地将M2巨噬细胞重新编码为M1巨噬细胞。与空白组和M0-NV组相比,M1-NV处理后的EMS-ESC侵袭和迁移明显减少、HUVEC的小管形成减少,而用M2-NV处理的EMS-ESC则相反。结论M1-NV可以将M2巨噬细胞重新编码为M1巨噬细胞,抑制EMS-ESC的侵袭、迁移并阻碍血管形成,进而阻碍EMS的发生和发展。

工程化纳米囊泡结合化疗用于增强肿瘤免疫治疗

目的:结合免疫治疗与化疗,以改善肿瘤的治疗效果,为安全有效的肿瘤免疫治疗策略的发展提供更多见解。方法:使用工程化纳米囊泡,囊泡膜上表达PD-1受体,可以靶向肿瘤细胞表面的PD-L1,通过破坏PD-1/PD-L1免疫抑制通路增强抗肿瘤反应。同时,囊泡包裹的化疗药物阿霉素可以进入肿瘤细胞核,抑制DNA与RNA的合成,诱导肿瘤细胞死亡。结果:实验证实,制备的PD1-阿霉素材料具备良好的稳定性、安全性,能准确靶向肿瘤部位,阿霉素在细胞核部位起作用,能有效地进行肿瘤杀伤。结论:本研究首次将PD-1免疫检查点抑制与化疗药物阿霉素相结合,利用PD-1囊泡安全性高、长循环的特点作为包裹化疗药物阿霉素的载体,这种方法可以进行肿瘤细胞的有效靶向与治疗,实现肿瘤的有效清除。

负载EGCG和葡聚糖水解酶的纳米囊泡构建及其对变形链球菌抗菌作用的实验研究

目的:探究负载表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)和葡聚糖水解酶的纳米囊泡对变形链球菌(Streptococcus mutans, S.mutans)的抗菌作用。方法:制备负载EGCG和葡聚糖水解酶的纳米囊泡,并利用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)对其进行表征,通过紫外吸光度法测定其载药率,通过抑菌及抗菌实验检测其对S.mutans的抗菌效果。结果:负载EGCG和葡聚糖水解酶的纳米囊泡在TEM下为均匀球体,粒径约为100 nm,体外稳定性良好,载药率达74.06%;最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为24μg/mL,最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)为32μg/mL,显示出抗S.mutans的特性。结论:本实验成功构建了目标纳米囊泡,且其对S.mutans具有抗菌效果。

融合纳米囊泡在癌症治疗中的研究进展

细胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)凭借其天然的生物学特性和后天获得的多功能优势,逐渐参与到机体调节的生理及病理过程中,成为疾病预防、治疗、评估的有力工具。癌症是目前危害人类健康的重大疾病之一,其临床治疗手段主要依靠放化疗、手术切除及新兴的免疫治疗。然而,以上治疗方式存在药物毒副作用强、生物利用度低、治疗成本昂贵、易复发等不足,极大影响癌症的治疗进展。因此,EVs的出现为癌症治疗提供了更加安全、高效的治疗策略,但天然产生的单一EVs产量低、自体靶向能力弱且载药能力低,在疾病治疗临床转化方面的发展受限。因此,建立普适性强且灵活性好的多功能融合纳米囊泡是扩大EVs实际效用的关键。本综述系统地总结了融合纳米囊泡的制备方法、分类特点、在癌症治疗中的应用及面临的挑战,为开发有前途的精准医疗纳米平台提供理论指导。

人脐带间充质干细胞来源工程化纳米囊泡的制备与鉴定

目的:探索来源于人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)的工程化纳米囊泡(Nanovesicle,NVs)的制备与鉴定方法,为深入了解工程化NVs的生物学功能提供数据基础。方法:采用物理方式破碎hUC-MSCs以获取NVs,并采用改良的超速离心法进行分离和纯化;通过纳米颗粒跟踪分析(NTA)、透射电镜(TEM)观察、蛋白质免疫印迹(WB)及生物学活性分析方法鉴定NVs的特性。结果:建立的方法成功分离出NVs,TEM下观察到NVs呈中间凹陷的茶杯样结构;NTA结果显示NVs直径在100 nm左右;Western Blot实验证实NVs几乎不表达外泌体特异性蛋白TSG101;生物学活性实验表明NVs不能促进人皮肤成纤维(HSF)细胞增殖。结论:本研究建立的hUC-MSCs来源的NVs提取及鉴定方法可行,为NVs在未来的临床研究提供了数据基础。

聚乙二醇修饰对羟喜树碱隐形纳米囊泡的肿瘤靶向和抑瘤作用的影响

目的探讨聚乙二醇相对分子质量对载羟喜树碱(HCPT)的聚乙二醇化聚十六烷基氰基丙烯酸酯纳米囊泡(PEG-PHDCA)在S180肉瘤小鼠体内的肿瘤靶向性及抗肿瘤作用的影响。方法选用司盘60和PEG-PHDCA为载体材料,制备HCPT的PEG-PHDCA隐形纳米囊泡,进行S180肉瘤小鼠瘤内药动学试验和抑瘤试验。结果PEG相对分子质量为2 000、5 000、10 000的PEG-PHDCA纳米囊泡在S180肉瘤小鼠肿瘤中125I-HCPT的AUC分别为HCPT的9.21、13.82、9.48倍;对S180肉瘤小鼠抑瘤率分别为88%、97.1%、80.8%,普通纳米粒PHDCA组抑瘤率为41.8,而原药组抑瘤率仅为17.3%。结论PEG修饰纳米囊泡明显优于原药和未经PEG修饰纳米囊泡,PEG相对分子质量为5 000,粒径为80 nm左右时,载HCPT的隐形纳米囊泡具有最佳肿瘤靶向作用。

抗癌药物羟基喜树碱纳米囊泡的研究

羟基喜树碱(Hydroxyeamptothecin,HCPT)是对多种癌症都有较好疗效的广谱抗癌药物,然而极低的脂水溶解性和不稳定性极大地限制了该药物的临床运用.合成了聚乙二醇化聚十六烷基氰基丙烯酸酯[poly(PEG cyanoacrylate-co-hexadecyl cyanoacrylate),PEG-PHDCA],并以此为载体材料,采用薄膜水化超声法制备HCPT的PEG-PHDCA纳米囊泡,并对其进行初步的理化性质和体内外释药特性的考察.制备得到的HCPT的PEG-PHDCA纳米囊泡平均粒径为(141.6±6.7)nm,平均ξ电位为(-18.2±2.2)mV,平均载药率为(2.92±0.21)%,平均包封率为(83.8±2.5)%.体内外释药实验表明:本实验制备的纳米囊泡制剂能有效延长释药时间,提高HCPT的稳定性、水溶性,是一种很有研究价值的剂型.

基于纳米囊泡的原位凝胶系统

构建了纳米囊泡的原位凝胶系统.以卵磷脂(PC)和胆固醇(CH)为纳米囊脂质材料,按m(PC)∶m(CH)=3∶1及m(脂质材料)∶m(药物)=5∶1称取PC,CH和药物,溶于无水乙醚作为有机相,以质量分数为0.5%的吐温-80的磷酸盐(pH=7.4)缓冲液为水相(有机相与水相体积比为1.5∶1),采用薄膜分散-高压均质法制备了叶黄素纳米囊泡.将普朗尼克F127(F127)和普朗尼克F68(F68)分散于纳米囊泡中水化,制备了纳米囊泡原位凝胶系统.以试管倒置法测定人工泪液和添加剂对F127-F68纳米囊泡原位凝胶系统胶凝温度的影响;采用流变学研究了系统升温过程中溶胶-凝胶转变过程及上述辅料对该转变过程的影响;分别以无膜溶蚀法和高效液相色谱(HPLC)法探讨了系统的体外溶蚀动力学和体外释药行为.结果表明,优化的纳米囊泡凝胶系统在25℃呈溶液态,在眼部微环境下形成凝胶,且药物释放及凝胶溶蚀均以恒定的速率进行,为零级动力学特征.

含有奥硝唑纳米囊泡的改性明胶膜释药性能的研究

目的:研制含有载药纳米囊泡的明胶缓释膜,对比普通载药膜表征其释药性能。方法:结合超声波法和逆向蒸发法,制备了载药纳米囊泡,并通过共混的方法进一步得到了含有奥硝唑纳米囊泡的改性明胶膜(简称载药纳米囊泡膜)。通过透射电镜观察分析了载药纳米囊泡的形态以及稳定性,通过紫外分光光度法分别测试了载药纳米囊泡的包封率、载药量以及载药纳米囊泡、载药膜和载药纳米囊泡膜的累积释药曲线。结果:载药纳米囊泡粒径在50～150nm之间,能长期稳定地存在于膜材料中,载药量和包封率分别为0．18mg·mg^(-1)和32．15%。普通载药膜在11h左右达到释药平衡,而载药纳米囊泡膜释药平衡时间达到了22h左右。结论:载药纳米囊泡膜同时具有载药膜和载药纳米囊泡的药物释放性能,明显改善了载药膜的药物缓释性和突释现象,扩展了载药膜和载药囊泡的应用范围。

正交试验优选白藜芦醇纳米囊泡处方

目的:以合成的聚乙二醇化聚十六烷基氰基丙烯酸酯(PEG-PHDCA)作为囊材,优选白藜芦醇纳米囊泡处方工艺。方法:采用薄膜分散水化超声法制备白藜芦醇纳米囊泡,以胆固醇用量、投药量、PEG-PHDCA用量为考察因素,以白藜芦醇载药量和包封率的综合评分为评价指标,采用正交试验优选白藜芦醇纳米囊泡处方。结果:白藜芦醇纳米囊泡的最优处方为白藜芦醇投药量为15mg,胆固醇用量为10mg,PEG-PHDCA用量为20mg。结论:以PEG-PHDCA作为囊材,制备的白藜芦醇纳米囊泡处方合理,有一定的研究价值。

聚丁二炔纳米囊泡生物传感器比色检测空肠弯曲菌的初步研究

本实验构建一种可以快速比色检测空肠弯曲菌的聚丁二炔纳米囊泡生物传感器。适配体通过化学反应耦合到聚丁二炔纳米囊泡表面,完成对囊泡的功能化。适配体与空肠弯曲菌特异识别,引起纳米囊泡溶液吸收光谱的改变,通过比色响应值衡量检测体系中有无空肠弯曲菌。该方法特异性好,与PCR对比实验相符;操作简便,检测时间短,仅需30 min。

载阿霉素细胞膜纳米囊泡对黑色素瘤B16F10细胞的杀伤效应

目的:制备人胚胎肾细胞来源的细胞膜纳米囊泡(NVs),其内腔载阿霉素(DOX)得到新型纳米药物载NVs细胞膜DOX(NVs-DOX),探讨NVs-DOX的肿瘤细胞内吞作用及对黑色素瘤细胞的杀伤效应。方法:利用超速离心法提取HEK293细胞膜,脂质体挤出仪对细胞膜进行处理得到细胞膜NVs;应用电转化法将DOX担载于NVs的内腔,得到NVs-DOX,通过动态光散射检测NVs粒径。以不加囊泡细胞为对照组,细胞膜NVs为实验组,采用MTT法检测不同浓度(5、10、20、50和100 mg·L^-1)NVs对NIH3T3细胞的生物相容性。以小分子DOX(10 mg·L^-1)为对照组,不同浓度(0.001、0.005、0.010、0.050、0.100、0.500和1.000μmol·L-1)NVs-DOX为实验组,采用荧光显微镜成像和流式细胞术检测NVs-DOX在黑色素瘤B16F10细胞中的荧光分布情况;细胞毒性实验,MTT法检测各组细胞存活率;活/死细胞染色法检测NVs-DOX(1μmol·L-1)处理后的B16F10细胞死亡情况。结果:利用细胞膜材料制备平均粒径为254.3 nm的NVs,电转化法得到了粒径约为289.6 nm的NVs-DOX。MTT法检测,不同浓度NVs组NIH3T3细胞存活率均>100%;荧光成像检测,药物孵育3 h后,NVs-DOX组细胞核内荧光强度略低于小分子DOX组;流式细胞术检测,NVs-DOX组的内吞效率(91.07%)略低于小分子DOX组(95.47%);细胞毒性实验,NVs-DOX组与小分子DOX组均显示出对B16F10细胞浓度依赖性的杀伤效应,DOX浓度在0.1μmol·L-1时B16F10细胞存活率<20%,NVs-DOX组与小分子DOX B16F10细胞存活率比较差异无统计学意义(P>0.05);活/死细胞染色,NVs-DOX组与小分子DOX组黑色素瘤B16F10细胞中死细胞占总细胞比率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:成功制备了人胚肾细胞来源的细胞膜NVs及载DOX的新型纳米药物NVs-DOX,NVs-DOX具有较高的肿瘤细胞内吞效率及明显的黑色素瘤细胞的杀伤效应。

彭丽华副教授、高建青教授团队提出基于转基因细菌纳米囊泡的程序性抗肿瘤新策略

2020年7月3日,《科学进展》(Science Advances)在线发表了彭丽华副教授、高建青教授团队题为“Engineering bacterial outer membrane vesicles as transdermal nanoplatforms for photo-TRAIL-programmed therapy against melanoma”的研究论文(https://advances.sciencemag.org/content/6/27/eaba2735),该研究为手术、光疗联合药物干预的程序性治疗提供了一种高效、安全、普适的纳米递送平台。

药食两用植物源性纳米囊泡在疾病治疗领域的研究进展

药食两用植物源性纳米囊泡(medicinal and edible plant-derived nanovesicles, MEPNs)是由药食两用植物细胞分泌的具有脂质双分子层的纳米级囊泡,广泛存在于植物的根、茎、叶和果实中[1-2],富含植物源性核酸、蛋白和脂质等生物活性成分,具有与哺乳动物来源的外泌体类似的形貌和结构,参与植物体内、微生物与植物间的信息转导和传递[3-4],在植物生长过程中发挥着重要作用。

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的磷脂纳米囊泡构建及其抗龋齿研究

为了提高茶多酚中生物活性最强的多酚物质表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的稳定性,增强其抗龋齿作用,设计构建了一种含EGCG防龋齿磷脂纳米囊泡,利用纳米囊泡优良的载体性能和磷脂复合物解决EGCG稳定性问题,延长活性成分在牙齿表面吸附时间,增强EGCG的防龋齿疗效.采用紫外光谱扫描和差式扫描量热表征磷脂复合物中EGCG与磷脂的相互作用,测定了纳米囊泡的粒径、多分散系数(PDI)、包封率以及形貌评价了纳米囊泡的纳米特征,以变异链球菌评价了其抗致龋菌的效果.结果表明:EGCG在卵磷脂的脂肪酸链的包裹下,形成EGCG磷脂复合物,以此为基础构建的EGCG纳米囊泡粒径及PDI分别为119.36 nm和0.098,包封率达到(81.24±0.18)%,具有良好的稳定性,对变异链球菌具有较好的抑制作用,有望在口腔防龋领域中得到应用.

中国科学家成功制备新颖金纳米囊泡

据Ha W[Nanotechnology，2013，24（49）：495103-495103.]报道，中国科学院成都生物研究所李帮经副研究员长期致力于基于环糊精主客体识别的自组装生物医药材料研究，针对金纳米粒子杂化囊泡研究中存在的问题，利用环糊精修饰的金纳米粒子和客体分子修饰的聚合物，成功制备了一类新颖的、具有优异生物相容性的聚乙二醇（PEG）和聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）同时修饰的纳米囊泡。

脐带间充质干细胞(HUC-MSCs)质体(Cytoplast)来源CD64过表达纳米囊泡的构建方法研究

目的:人脐带间充质干细胞(HUC-MSCs)来源的纳米颗粒可通过多种载药方式用于药物靶向,是近年来医药领域的研究热点。本文应用过表达CD64(FcγRI)的脐带间充质干细胞(HUC-MSCs)细胞质体(Cytoplast)为原料,制备可装载IgG1/IgG3靶向抗体的纳米囊泡,并检测纳米囊泡的入胞效率。方法:应用组织块培养法分离HUC-MSCs;建立pLV-CD64慢病毒包装载体并包装慢病毒,用慢病毒感染HUC-MSCs并筛选稳定表达CD64的细胞株;通过细胞松胞菌素B共孵育/离心法去除HUC-MSCs细胞核获得质体;超声法和梯度挤出法制备直径约200nm的囊泡;将纳米囊泡与抗EGFR的IgG1抗体共孵育以装载靶向抗体,并观察该纳米囊泡进入A549细胞的入胞效率变化。结果:成功获得稳定表达CD64的HUC-MSCs质体,制备装载EGFR抗体的纳米囊泡(粒径为195±82nm)并有效提高了该囊泡对靶细胞的入胞效率。结论:成功构建可装载IgG1抗体的纳米微泡,该纳米囊泡可高效进入表达EGFR的A549靶细胞。