具有内在自噬诱导活性的多吡啶盐用于通过胞内共递送两种抗氧化酶治疗动脉粥样硬化

文章题目：Polypyridiniums with Inherent Autophagy-Inducing Activity for Atherosclerosis Treatment by Intracellularly Co-Delivering Two Antioxidant Enzymes

文章精选：

动脉粥样硬化是一种动脉内膜的慢性炎症性疾病，正成为全球发病率和死亡率的主要原因。有大量证据表明，自噬缺陷和活性氧（ROS）过度产生与动脉粥样硬化的发展和进展密切相关。本研究开发了一种具有内在自噬诱导活性的聚合物，通过共递送抗氧化酶来治疗动脉粥样硬化。从多吡啶盐库中筛选出的主要材料P5c在细胞质蛋白递送方面表现出强大的效果，能有效地将超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）递送到巨噬细胞中，从而下调细胞内ROS。此外，P5c能激活巨噬细胞中的自噬，并有效抑制泡沫细胞的形成。进一步将同时负载SOD和CAT的P5c纳米粒子包裹上中性粒细胞膜，用于治疗ApoE−/−小鼠模型中的动脉粥样硬化。该治疗通过激活自噬、减少动脉粥样硬化斑块中衰老细胞的浸润、调节巨噬细胞的M2极化以及恢复脾脏小体的结构和功能，展现出强大的抗动脉粥样硬化效果。这种聚合物为对抗动脉粥样硬化提供了一种多方面的方法，解决了细胞功能障碍问题，同时满足了在受影响细胞内靶向递送蛋白的需求。

创新点：

1. 开发了具有内在自噬诱导活性的多吡啶盐聚合物P5c。

2. 实现了SOD和CAT的高效胞内共递送。

3. P5c具有多重功能：诱导自噬、递送抗氧化酶、抑制泡沫细胞形成。

4. 利用中性粒细胞膜包裹纳米粒子，提高了靶向性。

5. 综合治疗策略：同时针对自噬缺陷、氧化应激、细胞衰老和巨噬细胞极化等多个方面。

对科研工作的启发：

1. 多功能材料设计：开发具有多重生物学功能的单一材料，简化治疗系统。

2. 生物模拟：利用细胞膜包裹技术提高纳米药物的生物相容性和靶向性。

3. 协同治疗：针对疾病的多个病理过程，设计综合治疗策略。

4. 从筛选到应用：通过建立材料库进行系统性筛选，快速发现有效化合物。

5. 机制研究：深入探讨材料的作用机制，为未来的改进和优化提供依据。

思路延伸：

1. 探索P5c在其他与自噬和氧化应激相关的疾病（如神经退行性疾病、癌症）中的应用。

2. 研究P5c与其他治疗药物（如他汀类药物）的联合使用策略。

3. 开发基于P5c的成像探针，用于动脉粥样硬化的早期诊断和病程监测。

4. 探索P5c在其他类型细胞（如内皮细胞、平滑肌细胞）中的作用，全面评估其在动脉粥样硬化中的治疗潜力。

5. 研究P5c对动脉粥样硬化斑块稳定性的影响，评估其在预防心血管事件中的作用。

6. 开发P5c的口服制剂，提高临床应用的可行性。

7. 探索P5c在血管再生和修复中的潜在应用。

8. 研究P5c对脂质代谢的影响，评估其在预防动脉粥样硬化形成中的作用。

9. 开发基于P5c的个性化治疗策略，根据患者的氧化应激水平和自噬状态调整治疗方案。

10. 探索P5c在其他炎症性疾病（如类风湿关节炎、炎症性肠病）中的潜在应用。

文献来源：

Adv. Mater.
Pub Date  : 2024-09-27
DOI : 10.1002/adma.202409015

Mengxiao Liang, Qian Wang, Song Zhang, Qi Lan, Ruijue Wang, Echuan Tan, Lei Zhou, Changping Wang, Hui Wang, Yiyun Cheng