炎症反應，作為人體抵抗病原體進入的一種重要防禦機制，具有十分重要的意義。然而，過度不可控的炎症反應可能會導致一系列炎症相關的疾病，例如：糖尿病，心血管疾病等。因此，如何實現有效的抗炎是治療上述疾病的基礎。常規的抗炎手段有服用非固醇類和類固醇類藥物（常常伴有嚴重的副作用），單克隆抗體及生長因子（成本高）和新型藥物（消退素等，待臨床驗證）。基於此，科學家們開發了一系列可以消除活性氧（ROS）的納米粒子用於炎症性疾病的治療，然而，這些納米粒子轉化應用低，且無法實現低價高效有序的批量製備。近日，第三軍醫大學的胡厚源教授和張建祥教授團隊一種基於β-環糊精（β-CD）的納米粒子，這種納米粒子製備方式簡單，具有規整的結構，能夠實現低價高效的大批量製備。體外體內實驗表明，這種納米粒子能夠有效降低炎症反應相關因子水平，對慢性炎症和急性炎症疾病均有較好的治療效果。
作者先β-CD和1.1-羰基咪唑（CDI）反應，再與魯米諾反應得到最終產物LCD。通過納米沉降法得到目標納米粒子（LCD NP）。在過度炎症反應過程中，炎症細胞（中性粒細胞和巨噬細胞）或組織處的活性氧（ROS）水平較高，魯米諾可以和其中單線態氧反生反應，從而有效降低炎症反應程度。
作者首先驗證了LCD NP在中性粒細胞和巨噬細胞中內吞效應及其對炎症相關因子的調控能力，實驗結果表明，LCD NP通過內涵體和溶酶體進入炎症細胞內部，隨著內吞時間和粒子濃度的增大，能夠有效降低炎症相關因子水平。
圖2. 粒子內吞及其對炎症因子的調控
隨後，作者又利用tranwell模型驗證對LCD NP對巨噬細胞遷移行為的抑制能力。實驗結果表明，LCD NP能夠有效抑制巨噬細胞的遷移行為，從而降低炎症細胞在體內的聚集，最終實現炎症性疾病的治療。
圖3. 粒子對巨噬細胞遷移行為的抑制
基於上述體外實驗結果，作者分別設計了急性炎症疾病模型（腹膜炎和急性肺損傷）和慢性炎症疾病模型（動脈粥樣硬化）。實驗結果表明，無論是急性還是慢性炎症疾病模型中，LCD NP均能夠有效炎症因子的有效下降，降低驗證細胞的聚集，通過免疫組化等表徵方式，進一步驗證了其良好的治療效果。
結論：本論文基於納米粒子對炎症性疾病的治療方式基礎，設計了一種可以批量，高效且低廉生產的新型納米粒子LCD NP。通過體內外結果說明，這種納米粒子可以有效降低炎症相關因子水平，抑制巨噬細胞的遷移和聚集，從而實現對慢性和急性炎症疾病的有效治療。
相關工作以“Cyclodextrin‐Derived Intrinsically Bioactive Nanoparticles for Treatment of Acute and Chronic Inflammatory Diseases”為題發表在國際著名期刊《Advance Materials》上。
全文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904607
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