临床上要清除体内有害小分子,以免对其它器官造成致命损伤,严重威胁人体生命健康。以脓毒症为例,全球每年都有脓毒症严重脓毒症病例美国每年有超过1800万例脓毒症患者,并逐年上升。据调查,脓毒症的死亡率超过心肌梗死,成为ICU非心脏病患者在病房死亡的主要原因。近年虽然抗感染治疗和器官功能支持技术取得了很大进展,但脓毒症的死亡率仍高达30%~70%。脓毒症治疗成本高,医疗资源消耗大,严重影响人类生活质量。
因此,科学家致力于开发可以去除体内有毒物质的体内清除剂。让我们来看看最近在顶刊上发表的使用情况。红细胞体内解毒策略!
1. Angew:仿生纳米颗粒诱杀磷脂酶A2
磷脂酶A2(PLA2)酶催化甘油磷脂的裂解产生游离脂肪酸和溶血磷脂。它们在调节细胞功能(包括磷脂消化、宿主防御和信号转移)方面起着关键作用。然而,在病理条件下,PLA活性增加与动物中毒、自身免疫性疾病、癌症等多种疾病有关。
长期以来,人们一直认为抑制磷脂酶A2(PLA2)可用于治疗和治疗PLA与活性增加有关的各种疾病。然而,仍然没有安全有效的疾病。PLA2抑制剂。迫切需要有效和安全的抑制PLA2新策略。有鉴于此,张良方教授加州大学圣地亚哥分校该设计报告了一种仿生纳米颗粒设计,可以实现诱导和杀死机制PLA抑制(称为)L&K-NP“)。
本文要点:
1)L&K-NP它由包裹着装饰性红细胞膜的聚合物核制成,有蜂毒肽和油氧乙基磷酰胆碱两个关键成分(OOPC)。蜂毒蛋白毒蛋白PLA2诱导剂与膜脂质一起诱导进入PLA2进行攻击。同时,OOPC作为抑制剂,酶攻击时可以杀死 PLA2。两种化合物都被整合到一起L&K-NP从而消除与自由分子相关的毒性。
2)在研究中,L&K-NPs有效抑制PLA2诱导溶血。使用致死剂量有毒PLA2的小鼠中,L&K‐NPs还能抑制溶血,具有显著的生存效益。L&K‐NPs对小鼠没有明显的毒性。设计为安全有效的抗性PLA该方法提供了平台技术。
Zhang,Q., et al. (2020), A Biomimetic Nanoparticle to “Lure and Kill” PhospholipaseA2. Angew. Chem. Int.Ed..
DOI:10.1002/anie.202002782
https://doi.org/10.1002/anie.202002782
2. Science Advances:红细胞膜仿生各向异性聚合物纳米颗粒增强循环,去除毒素
下一代纳米生物材料的设计需要准确设计核心材料的物理特性和材料表面的化学特性,以满足生物功能。美国约翰·霍普金斯大学医学院Jordan J.Green等人开发了一种受生物启发的模块化多功能技术,使可生物降解的聚合物纳米颗粒在血液中循环更长时间,解毒。
本文要点:
1)为了模拟红细胞,结合物理化学仿生技术,增强纳米材料在体外和体内的生物功能。异性的形状与膜包装相结合,以抵抗细胞摄入,减少血液清除。该方法提高了纳米颗粒的解毒性能,显著提高了脓毒症小鼠模型的存活率。
2)各向异性膜包裹的纳米颗粒具有增强生物分布和治疗作用。这些仿生生物可降解纳米器件及其衍生物有望用于各种应用,从解毒剂到药物输送工具,再到生物传感器。
Ben-Akiva E, et al. Biomimetic anisotropic polymericnanoparticles coated with red blood cell membranes for enhanced circulation andtoxin removal. Science Advances. 2020;6(16):eaay9035.
DOI:10.1126/sciadv.aay9035
https://advances.sciencemag.org/content/6/16/eaay9035
3. ACS Nano:基于特异性分子识别的解毒超分子猎手驻扎在红细胞上
在中毒治疗中,血液净化对致命毒物的有效清除仍占主导地位。目前的策略主要依赖于吸附剂,由于解毒过程的被动性和不准确性,通常对吸附剂没有选择性,这可能导致一些有毒物种的临床结果较差。孙涛,江晨,复旦大学,Keyu Sun等人提出了积极、准确、个性化的解毒策略。
本文要点:
1)基于对目标毒物百草枯复杂的分子设计和精细的结构分析,开发了一种红细胞(RBC)超分子猎手不断追踪血液中的百草枯。在这种结构中,合成了一种Janus枝状大分子两亲性(JDA)分子的目的是在桥连的同时准确识别百草枯的解毒剂WP在红细胞膜上方便锚定。
2)体外和体内的实验结果表明,该系统具有有效的毒物捕获和中和能力。该策略为设计能够通过超分子主动、准确、持续捕获毒物的清除剂提供了不同的见解。
Chao Li, et al. Supramolecular HunterStationed on Red Blood Cells for Detoxification Based on Specific MolecularRecognition, ACS Nano, 2020.
DOI: 10.1021/acsnano.0c01119
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c01119
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