纳米酶的突破为病毒性肺炎治疗带来了新的希望

2025-05-04 13:40来源:本站

  

  发现突破性的可吸入纳米酶疗法,这将是一场革命病毒性肺炎Nia治疗,提供广谱效果和减少炎症。

  最近发表在《自然材料》杂志上的一项研究讨论了一种可吸入的基于纳米酶的肺炎治疗方法的发展。

  目前的估计表明,每年诊断出的肺炎病例约为2亿例,到2022年,全世界将有200多万人死于这种疾病。病毒性肺炎是一种常见且具有高度传染性的疾病,在病毒进入细胞后引起烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶2 (Nox2)的激活。

  Nox2活性导致活性氧(ROS)的产生,这通常伴随着炎症细胞因子的级联释放。这种炎症反应可导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS),这可能会损害心肌并增加呼吸衰竭的风险。

  各种抗病毒药物,包括广谱病毒核酸聚合酶类似物和靶向宿主蛋白的药物,可用于抑制这种形式肺炎的病毒复制。然而,这些药物可能对新出现的病毒无效,这在2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行的早期就很明显。

  由于肺部拓扑结构和酶失活的炎症免疫反应,在肺炎中使用天然酶清除ROS在很大程度上失败了。因此,研究人员已经研究了纳米酶替代天然酶的潜力。

  纳米酶在影响神经系统和骨骼系统的多种炎症性疾病以及各种感染中的应用已经被探索。传统的铈基纳米酶的生物安全性有限,因为它们的半衰期很长,在酸性条件下可以持续至少28天。

  目前的研究讨论了工程铈基单宁酸(CeTA)纳米酶与自组装肽GGKLVF相连接,用于治疗病毒性肺炎的可吸入鼻制剂的使用。这个分子,eTA-GGGKLVFF-tk-PEG,缩写为CeTA- k1tkp,由CeTA和K1肽与硫酮(tk)连接和聚乙二醇(PEG)组成。

  与传统的CeO2纳米酶相比,约70%的CeTA在酸性ph下可在28天内分解。此外,CeTA在多种条件下保持生理稳定,在治疗应用中更安全。

  CeTA作为一种酶和自由基清除剂有效地清除羟基(OH)和超氧化物(O2-)。此外,CeTA表现出过氧化氢酶和超氧化物歧化酶(SOD)样活性,并以剂量依赖性方式增加。

  氧化应激细胞中CeTA的存在导致ROS的浓度依赖性衰减,同时也保护细胞活力并降低脂多糖(LPS)刺激后的炎症因子水平。细胞与CeTA孵育,即使在高浓度,保持活力,从而表明良好的生物相容性。

  自组装肽GGKLVFF-tk-PE在氧化环境下形成聚集体,如在人肺和支气管上皮细胞中因LPS暴露而发炎。tk连接器连接肽和PEG分子,加上修饰的CeTA纳米酶,导致自组装的CeTA- k1tkp形成。

  LPS-induced肺炎

  在lps诱导的肺炎小鼠中,富含ros的环境导致纳米酶在炎症区域积聚,随后诱导其酶活性。这成功地降低了ROS水平,减少了炎症细胞因子的释放。

  病毒性甲型流感肺炎nia

  这些发现在甲型病毒性流感肺炎小鼠模型中得到了验证,从而证明了其广谱效应。ceta - k1tkp治疗的小鼠炎症得到有效缓解,病毒载量降低。

  桑达尔病毒性肺炎

  在桑达尔病毒肺炎模型中进一步证实了纳米酶缓解炎症的功效。通过增加主要抗氧化途径调控因子Nrf2基因的表达,从而防止其受到氧化应激的抑制,从而恢复氧化还原稳态。分子对接模拟和滴定实验表明,CeTA-K1tkP与甲型流感病毒和Sendal病毒的细胞附着蛋白结合。

  CeTA-K1tkP在气管和肺部炎症部位被活化的巨噬细胞和肺泡上皮细胞吞噬。这导致巨噬细胞活性转变为抗炎M2表型,并调节中性粒细胞浸润。综上所述,这些变化表明CeTA-K1tkP可以抑制病毒性肺部感染引起的肺损伤和免疫相关疾病。

  病毒气动尼娅被塞克弄得很复杂继发性细菌感染

  在病毒性肺炎并发继发性细菌感染的动物模型中,CeTA-K1tkP可减弱炎症强度,减少细胞因子释放,阻止中性粒细胞募集,促进M2巨噬细胞转移。由于这些合并感染通常在医院环境中报告,并且使治疗方法复杂化,因此这一有希望的观察结果可能会对未来的临床应用产生重大影响。

  在所有模型中均未观察到毒性。

  在炎症部位,连接体的断裂导致PEG释放,从而形成多肽的β -片蛋白聚集体。CeTA纳米酶被激活,从而降解ROS并减少炎症。

  CeTA-K1tkP有可能减少各种感染和疾病的炎症组织损伤,包括COVID-19、败血症、关节炎和肠炎。

  在未来,其他具有催化或治疗性质的纳米颗粒,包括抗生素、免疫治疗分子和激素,可以取代该配方中的CeTa纳米酶,以改善其靶向传递作用,并防止因不良反应而导致的毒性。

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