Bioactive Materials
自适应生物可激活纳米系统用于协同心肌梗死治疗

小赛推荐：

该研究开发了一种中性粒细胞靶向的生物可激活纳米药物TF-5NP，用于递送丹参酮IIA和毛蕊异黄酮至梗死心肌，有效抑制氧化应激和炎症反应，同时促进血管生成。药物在低pH和髓过氧化物酶（MPO）环境中可持续释放长达30天，显著改善心肌细胞存活率和心脏功能。

 

文献概述
本文《Adaptive bioactivable nanosystems for synergistic myocardial infarction therapy using traditional pharmaceutics》发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了传统中药成分丹参酮IIA（TIIA）和毛蕊异黄酮（FM）在心肌梗死治疗中的应用，并介绍了一种新型中性粒细胞靶向纳米药物系统TF-5NP，用于增强药物在梗死心肌中的积累和释放。

背景知识
心肌梗死（MI）是全球主要致死病因之一，其后常伴随心室重构及心力衰竭。目前的再灌注治疗虽可开通阻塞冠脉，但无法完全修复梗死心肌或阻止心室重构。传统中药因多靶点调控和良好生物安全性，在心血管疾病中具有治疗潜力。然而，有效递送药物至梗死区仍是挑战，由于心脏动态收缩、药物溶解度低以及非靶向分布。因此，开发可响应梗死微环境的靶向纳米系统具有重要意义。TF-5NP通过双5-羟色胺修饰的脂质载体实现MPO依赖的交联与cTnT锚定，延长药物滞留时间并增强治疗效果。该研究在斑马鱼和猪MI模型中验证TF-5NP的治疗潜力，为心肌修复提供新策略。

 

构建疾病模型与基因编辑服务，支持心血管疾病机制研究与药物开发，提供从模型构建到药效评估的全流程支持。

了解更多

 

研究方法与实验
研究采用化学合成方法构建TF-5NP纳米颗粒，其通过双5-羟色胺（bis-5HT）修饰的脂质DSPE–PEG–COOH与胆固醇和DSPG共组装。TF-5NP在不同pH和MPO/H2O2环境中进行体外释放实验，并评估其在HUVEC细胞中的摄取、存活率、凋亡及管形成能力。在斑马鱼模型中，通过转基因Tg(cmlc2:GFP)和Tg(fli1:EGFP)评估心脏形态与新生血管生成。最后，在猪MI模型中，通过MRI、病理染色和免疫组化等方法评估TF-5NP对心肌修复和功能改善的效果。

关键结论与观点

• TF-5NP在MPO/H2O2存在下发生交联，粒径由135 nm增至527 nm，增强心肌靶向性和药物滞留。
• TF-5NP在梗死心肌中锚定至cTnT，显著提升药物在心脏的积累和持续释放，长达28天。
• TF-5NP显著降低心肌细胞凋亡，上调Bcl-2并下调Bax和cleaved Caspase-3，改善线粒体功能。
• TF-5NP促进HUVEC迁移和管形成，上调VEGF、PDGF和FGF，增强血管生成。
• 在斑马鱼MI模型中，TF-5NP显著改善心脏面积、SV–BA距离、血流速度和心输出量，促进心肌修复。
• 在猪MI模型中，TF-5NP组心脏功能显著优于TIIA + FM和TF-NP组，验证其在大型动物模型中的疗效。

研究意义与展望
本研究提供了一种新型MPO响应性纳米系统，通过靶向梗死心肌中的氧化应激和炎症微环境，实现持续药物释放，为心肌梗死后心室重构治疗提供新思路。未来可进一步优化TF-5NP的药物装载效率和释放动力学，推动其临床转化，并探索联合其他中药成分的协同治疗策略。

 

提供斑马鱼和猪心肌梗死模型构建服务，支持心肌损伤修复、血管生成、心脏功能评估等研究，助力心血管药物开发。

了解更多

 

结语
综上所述，本研究成功构建了一种MPO响应性、cTnT锚定的纳米药物TF-5NP，用于心肌梗死的靶向治疗。该系统在斑马鱼和猪模型中均表现出优异的药物滞留、血管生成促进和心肌保护效果。TF-5NP在低pH和MPO激活条件下显著延长药物释放时间，有效抑制心肌细胞凋亡并促进线粒体功能恢复。这一成果为心肌梗死治疗提供了创新性策略，同时为中药成分的现代递送系统开发奠定基础。未来研究可进一步评估其在灵长类模型中的安全性与疗效，推动临床前研究。

 

Shuai Mao, Yubin Liang, Zikang Chen, Zhiqiang Yu, and Ling Yu. Adaptive bioactivable nanosystems for synergistic myocardial infarction therapy using traditional pharmaceutics. Bioactive Materials.