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  炎癥作為機體的一種免疫保護機制，然而不受控制的炎癥將會導致嚴重的后果。如新冠患者體內出現(xiàn)過度的炎癥反應，即“細胞因子風暴（cytokine storm）”，如何緩解細胞因子風暴可能是挽救重癥肺炎患者生命的重要策略之一。然而在目前臨床上在對于治療細胞因子風暴的治療上并沒有特異性治療手段，多采用給予抗感染藥物、糖皮質激素輔助等非特異性聯(lián)合治療措施。但使用激素的副作用較大。因此，開發(fā)靶向給藥系統(tǒng)來調節(jié)局部炎癥免疫反應，對潛在降低藥物使用劑量進而減少毒副作用有重要意義。

  近日，煙臺大學、濰坊中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術研究院陳大全教授團隊在生物大分子領域的國際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》上發(fā)表了題為“Improvement of pneumonia by curcumin-loaded bionanosystems based on platycodon grandiflorum polysaccharides via calming cytokine storm”，doi: 10.1016/j.ijbiomac.2022.01.194.） 的研究論文。本文在中醫(yī)藥引經(jīng)理論的基礎上融合細胞膜仿生理念，開發(fā)仿生給藥系統(tǒng)為通過模擬生物成分以提高對肺部炎癥靶向效率和治療效果提供了新的策略。

  基于中醫(yī)藥在防控新冠疫情中的突出表現(xiàn)，在天然中醫(yī)藥寶庫中尋找并選擇了具有抗炎作用的天然活性產(chǎn)物姜黃素（Curcumin，Cur）作為模型藥物,選擇具有“肺之舟楫”之稱的桔梗有效活性成分—桔梗多糖作為藥物遞送系統(tǒng)的主體。通過對桔梗多糖表面修飾活性氧（reactive oxygen species，ROS）響應基團，構建炎癥微環(huán)境響應性納米粒子（PNPs@Cur），隨后通過包裹巨噬細胞膜，構建細胞膜仿生納米遞藥系統(tǒng)（MNPs@Cur），有效避免被內皮吞噬系統(tǒng)吞噬，與此同時MPNPs@Cur繼承了桔梗引藥上行的特性以及巨噬細胞對炎癥部位的趨化性，實現(xiàn)對肺部炎癥的雙重靶向（圖1）。

圖1.仿生遞藥系統(tǒng)MNPs@Cur的合成以及釋藥機理

本文的創(chuàng)新點：

• 在中醫(yī)藥引經(jīng)理論的指導下，構建靶向的肺炎桔梗多糖納米載體

• 引經(jīng)巨噬細胞膜，提高對肺炎部位的靶向能力以及細胞免疫逃避

• 通過中藥活性成分抑制細胞因子風暴緩解炎癥

• 利用炎癥微環(huán)境精準釋藥，有效的提高治療能力

  研究表明，MNPs@Cur具有雙重靶向策略。首先，由于巨噬細胞膜的生物學特性（圖2），因此MNPs@Cur能夠主動趨化炎癥損傷部位；其次，內核納米粒子PNPs@Cur“繼承”了桔梗引藥上行的特性，進而實現(xiàn)雙靶向引藥入肺的效果（圖3）。在受到炎癥微環(huán)境的刺激，MNPs@Cur可以在炎癥部位有效釋放藥物，并且相較于對照組以及其他制劑組，可以顯著的抑制細胞因子風暴（IL-6、TNF-α）的產(chǎn)生，重塑細胞以及組織微環(huán)境。通過在炎癥肺組織中的響應性釋藥，有效的避免了炎癥細胞浸潤，從而明顯的改善肺部炎癥情況，減輕肺部水腫，實現(xiàn)對肺部炎癥的有效治療（圖4）。為后續(xù)中藥引經(jīng)藥的臨床應用及中藥載體的發(fā)展，如多糖載體提供了參考，期望為中醫(yī)藥現(xiàn)代化多學科交叉有一定借鑒意義。

圖2. MNPs@Cur的理化表征

圖3. 活體成像組織分布的熒光信號

圖4. 小鼠體內藥效學評價

  山東省泰山學者，煙臺大學、濰坊中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術研究院陳大全教授為論文的通訊作者，煙臺大學研究生李毅作為本文的第一作者。該研究得到了山東省泰山學者工程（No.qnts20161035）、山東省自然科學基金重大基礎研究項目(Nos.ZR2019ZD24）, 山東省優(yōu)秀青年基金（ZR2019YQ30）的資助支持。

  論文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35124019