Lichen Yin等由中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金、蘇州納米科技協(xié)同創(chuàng)新中心、111計(jì)劃、蘇州納米技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和碳基功能材料與器件聯(lián)合國(guó)際實(shí)驗(yàn)室資助。使用北京元森凱德生物技術(shù)有限公司(YSKD)研制的小動(dòng)物霧化吸入給藥裝置,關(guān)于一種新型吸入式免疫抗菌劑(IMAMs)的研究,用于治療慢性阻塞性肺?。–OPD),標(biāo)題是《Inhaled immunoantimicrobials for the treatment of chronic obstructive pulmonary disease》,發(fā)表在《Science Advances》10, eabd7904 (2024) 7 February 2024,
本文提供了一種新的治療COPD的方法,通過(guò)結(jié)合抗菌和免疫調(diào)節(jié)策略,為COPD的管理提供了新的視角。
1. 研究背景:
- COPD是一種全球性健康問(wèn)題,導(dǎo)致超過(guò)300萬(wàn)人死亡。
- 吸煙是COPD的主要病因,導(dǎo)致肺組織損傷和免疫抑制,引起持續(xù)炎癥。
- 細(xì)菌感染引起的急性加重期會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致炎癥和氣道損傷。
2. IMAMs的開發(fā):
- 研究人員開發(fā)了一種能夠穿透粘液和生物膜的免疫抗菌劑(IMAMs),用于COPD的抗菌治療和促進(jìn)炎癥解決。
- IMAMs由頭孢他啶(CAZ)包裹的空心介孔二氧化硅納米顆粒(HMSNs)和可變電荷/構(gòu)象的多肽構(gòu)成。
3. IMAMs的工作原理:
- 多肽在中性pH下帶有負(fù)電荷,形成隨機(jī)卷曲構(gòu)象,掩蓋HMSNs的孔隙,防止抗生素泄漏。
- 在酸性生物膜中,多肽轉(zhuǎn)變?yōu)閹д姾傻膭傂驭?螺旋,增強(qiáng)生物膜保留,揭開孔隙釋放CAZ。
- 多肽還能破壞細(xì)菌膜和清除細(xì)菌DNA,作為CAZ的輔助劑,genchu肺部定植細(xì)菌,并抑制TLR9激活,促進(jìn)炎癥解決。
4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
- IMAMs在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中顯示出高效的粘液和生物膜穿透能力。
- IMAMs在酸性環(huán)境中能夠響應(yīng)性地轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu),促進(jìn)藥物釋放。
- IMAMs在體外實(shí)驗(yàn)中對(duì)多種細(xì)菌具有抗菌效果,并能協(xié)同CAZ提高殺菌效率。
- IMAMs能夠清除細(xì)菌DNA,抑制免疫細(xì)胞激活,減少炎癥。
5. 體內(nèi)實(shí)驗(yàn):
- 在COPD小鼠模型中,IMAMs通過(guò)霧化給藥,顯著減少了肺部細(xì)菌數(shù)量,并改善了肺功能。
- IMAMs還減少了炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生,緩解了氧化應(yīng)激,并促進(jìn)了炎癥的解決。
6. 研究結(jié)論: IMAMs作為一種新型的吸入式治療策略,具有治療COPD的潛力,能夠同時(shí)清除細(xì)菌和緩解肺部炎癥。
北京元森凱德生物技術(shù)有限公司(YSKD)研制的小動(dòng)物霧化吸入給藥裝置性能優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)藥物起效快:通過(guò)肺部霧化吸入給藥,藥物能夠直接進(jìn)入動(dòng)物的呼吸道和肺部,無(wú)需經(jīng)過(guò)消化系統(tǒng)和全身循環(huán),從而迅速達(dá)到治療效果。
用藥量少:由于藥物直接作用于呼吸道和肺部,所需的藥物劑量相對(duì)較小,減少了藥物的使用量和潛在的副作用。
2)局部藥物濃度高:霧化吸入給藥能夠確保藥物在呼吸道和肺部形成較高的局部濃度,有利于更好地發(fā)揮藥效。
3)全身不良反應(yīng)少:與傳統(tǒng)的口服藥物或注射藥物相比,霧化吸入給藥能夠減少藥物在全身其他部位的分布,降低全身不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。
4)易于操作:小動(dòng)物肺部氣管直接遞送裝置通常設(shè)計(jì)得較為簡(jiǎn)潔易用,方便研究人員或獸醫(yī)進(jìn)行操作。
5)高效輸送:小動(dòng)物肺遞送裝置能夠高效地將藥物霧化成細(xì)小顆粒,提高藥物在呼吸道中的沉積率,從而增強(qiáng)治療效果。
附:北京元森凱德生物技術(shù)有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),簡(jiǎn)稱元森凱德(YSKD),2013年成立于北京中關(guān)村科技園,是一家專業(yè)從事生命科學(xué)類實(shí)驗(yàn)儀器研制、生產(chǎn)與銷售的科技創(chuàng)新型企業(yè)。服務(wù)毒理學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、生物安全、大氣污染物、化學(xué)物質(zhì)毒性鑒定、臨床前藥物開發(fā)與安全性評(píng)價(jià)、呼吸系統(tǒng)、環(huán)境與健康等領(lǐng)域。
用戶案例:中日醫(yī)院呼吸病學(xué)研究中心/中日友好臨床醫(yī)學(xué)研究所,北京中醫(yī)藥大學(xué),中國(guó)藥科大學(xué),沈陽(yáng)藥科大學(xué),復(fù)旦大學(xué),浙江大學(xué),四川大學(xué),中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院等