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Adv. Sci.:上交大崔文國等構(gòu)建靶向腸道“爆破”的水凝膠微球
2021-07-24  來源:高分子科技
關(guān)鍵詞:水凝膠微球 腸道免疫

  近期,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院崔文國、王正廷、鐘捷等聯(lián)合設(shè)計(jì)氣流控技術(shù)制備HA-Ag-Ca水凝膠微球,通過鈣離子擴(kuò)散交聯(lián)獲得殼層為海藻酸鈣和核層為HA-Ag的核殼結(jié)構(gòu)口服“珍珠奶茶”水凝膠微球,利用海藻酸鈣胃里不溶解和腸道溶解的特性,微球被口服后可準(zhǔn)確的在結(jié)腸部位“爆破”、釋放HA-Ag水凝膠,通過黏附在腸壁局部調(diào)節(jié)腸道巨噬細(xì)胞極化、誘導(dǎo)良性腸道菌群組成治療IBD(圖1)。相關(guān)成果于在線發(fā)表于Advanced Science, 2021,2101619。(歡迎致力于“再生醫(yī)學(xué)材料”的博士加盟該團(tuán)隊(duì)從事博士后研究



  炎癥性腸。↖nflammatory bowel disease, IBD)是一種慢性的腸道疾病,其腹痛、腹瀉、便血等IBD活動(dòng)期癥狀及并發(fā)癥會(huì)嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量、加重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。盡管目前已經(jīng)明確腸道免疫穩(wěn)態(tài)對(duì)IBD發(fā)病和進(jìn)展至關(guān)重要,但目前一線藥物療效低、副作用大,因此IBD的治療仍是一個(gè)大挑戰(zhàn)。


圖1. 靶向結(jié)腸“爆破”的口服“珍珠奶茶”水凝膠微球調(diào)節(jié)腸道免疫和菌群


  口服給藥是慢性胃腸道疾病的首選給藥方式,然而這種給藥方式有如下缺陷:(1)大多數(shù)口服藥物難以耐受胃酸、消化酶的破壞,而腹瀉癥狀使得常規(guī)劑型被迅速清除;(2)非靶向藥物給藥后的系統(tǒng)暴露率高和生物利用率低,為達(dá)到目的療效而增加劑量和反復(fù)給藥又可加重藥物副作用。綜上,雖然尋找可安全有效調(diào)節(jié)腸道菌群、調(diào)控腸道免疫穩(wěn)態(tài)的藥物是目前IBD治療的主要研究方向。而如何通過最便捷的口服給藥方式將藥物定點(diǎn)運(yùn)送到腸道,使藥物在局部調(diào)控免疫-腸菌穩(wěn)態(tài)從而達(dá)到預(yù)期體內(nèi)療效,是實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。


  他們構(gòu)建靶向結(jié)腸“爆破”的口服“珍珠奶茶”水凝膠微球,用于結(jié)腸精準(zhǔn)靶向調(diào)節(jié)免疫-菌群來治療炎癥性腸病。該治療體系結(jié)合透明質(zhì)酸的抗炎特點(diǎn)和海藻酸的結(jié)腸靶向特點(diǎn),利用氣流控技術(shù)和離子擴(kuò)散法制備了一種可靶向結(jié)腸爆破的核殼結(jié)構(gòu)水凝膠微球用于腸炎治療。其中,該研究利用巰基可與腸道粘液中的黏蛋白形成二硫鍵的特點(diǎn),制備了具有粘膜粘附特性的巰基化透明質(zhì)酸,并通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其具有調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞分化和炎癥因子TNF-α和IL-6等分泌的作用,表現(xiàn)出較透明質(zhì)酸更強(qiáng)大的抗炎效果,可在DSS誘導(dǎo)結(jié)腸炎小鼠模型中有效緩解小鼠腸炎(圖2)。同時(shí),該研究引入銀離子進(jìn)行腸道菌群調(diào)節(jié),通過對(duì)小鼠糞便的16S rRNA測(cè)序,發(fā)現(xiàn)微球可優(yōu)化腸菌組成結(jié)構(gòu),給藥組的腸炎小鼠腸道菌群組成類似健康對(duì)照組,炎癥性腸病的患者體內(nèi)豐度相對(duì)高的腸桿菌科豐度減少,此外益生菌如雙歧桿菌和乳酸桿菌的豐度增加,這些變化有利于腸炎緩解修復(fù),并維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)。


圖2. HAMs對(duì)DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型的治療效果.


  該核殼結(jié)構(gòu)口服“珍珠奶茶”水凝膠微球通過結(jié)腸靶向的海藻酸鹽水凝膠保護(hù)層和HA-SH的黏附性,使得其聚集在發(fā)炎的結(jié)腸黏膜上,該系統(tǒng)減少了系統(tǒng)暴露,延長了局部藥物停留時(shí)間,從而最大限度地提高了藥物生物利用度。此外,該治療系統(tǒng)可為口服藥物或細(xì)胞提供一個(gè)通用的平臺(tái),該體系制備過程安全無害,在臨床轉(zhuǎn)化上具有很大的可行性。 


  第一作者:劉婳蔡正偉;通訊作者:鐘捷、王正廷、崔文國。該研究得到了國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。


  全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101619

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