一种高效阻断巨噬细胞焦亡的纳米中药及其在抗肺纤维化方面的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种可阻断巨噬细胞焦亡的纳米中药及其在抗肺纤维化方面的应用。载有芒柄花黄素的白蛋白纳米药物，基于白蛋白对肺纤维化微环境SPARC蛋白的亲和特性，靶向抵达病灶部位并被巨噬细胞捕获。天然产物芒柄花黄素通过抑制GSDMD介导的巨噬细胞焦亡，下调相关炎症纤维化网络，显著延长生存期，降低药物的毒副作用，为肺纤维化的治疗提供了有价值的机制和有前途的治疗策略。制和有前途的治疗策略。制和有前途的治疗策略。

【技术实现步骤摘要】
一种高效阻断巨噬细胞焦亡的纳米中药及其在抗肺纤维化方面的应用


[0001]本专利技术属于药物
，具体涉及一种可高效阻断巨噬细胞焦亡的纳米中药的构建及其在抗肺纤维化方面的应用。
技术背景
[0002]肺纤维化(PF)是一种进行性的间质性肺病。患者的中位生存期为2～4年，被称为“类肿瘤疾病”。随着对新冠病毒的深入研究，数据表明多数重症患者会出现不同程度的肺纤维化。作为重要的后遗症之一，PF会严重影响肺功能，最终造成呼吸衰竭甚至死亡。尽管肺移植是唯一可以治愈肺纤维化的方法，但因其价格昂贵、存在免疫排斥及感染等风险，难以推广。大多数患者只能采用吡非尼酮(PFD)和尼达尼布两种FDA批准的药物进行姑息治疗，收效甚微。因此有必要开发新的药物制品以改善PF患者的临床获益。
[0003]细胞焦亡又称细胞炎性坏死，是近年来发现并证实的一种新的程序性细胞死亡方式，可由炎症小体介导，表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放进而激活强烈的炎症反应。越来越多的证据表明，巨噬细胞焦亡可以上调炎症反应水平，引发免疫反应失控，加快纤维化疾病的发展进程。研究表明，在PF患者的支气管肺泡灌洗液(BALF)中，Caspase
‑
1和IL
‑
1β水平均显著升高。肺泡巨噬细胞在抵御微生物和空气中颗粒的过程中，启动了先天免疫反应和宿主防御机制。NLRP3炎症小体形成，激活Caspase
‑
1裂解穿孔蛋白gasdermin D(GSDMD)在质膜上形成大孔，从而促进肺泡巨噬细胞焦亡。相关炎症因子渗漏，使纤维生成应激信号持续存在。因此，抑制巨噬细胞焦亡及相关信号通路进而调控炎症微环境可能为PF提供一种新的免疫治疗策略。
[0004]芒柄花黄素(FMN)是富含于中药黄芪中的一类植物雌激素，具有抗炎、抗肿瘤、调节脂质代谢、等药理学作用。研究发现FMN可通过对ROS
‑
TXNIP
‑
NLRP3通路的抑制改善大鼠心肌缺血/再灌注损伤，并且在结肠炎中应用可以显著降低巨噬细胞中NLRP3和IL
‑
1β的水平。因此FMN有望作为潜在的巨噬细胞焦亡抑制剂达到治疗肺纤维化的目的，是合理的药物选择。
[0005]然而FMN较强的疏水性和较差的口服生物利用度，导致药物在体内代谢快，稳定性差。这些缺点使FMN在PF中的治疗存在许多问题。因此需要借助合适的药物递送策略，准确高效地使药物在病灶部位发挥效果。
[0006]SPARC蛋白(酸性和富含半胱氨酸的分泌蛋白)是调节细胞与其周围细胞外基质(ECM)相互作用的基质细胞分子，支配着细胞粘附、增殖与分化等基本功能。研究表明，SPARC蛋白在动脉粥样硬化、纤维化病变和各种侵袭性癌症的微环境中过表达，在肺部疾病中SPARC通过促进微血管重塑和ECM蛋白的过度沉积来驱动非小细胞肺癌和特发性肺纤维化的病理反应。这也使纳米药物在肺纤维化病灶部位的主动靶向策略成为可能。研究发现肿瘤微环境中高表达的SPARC蛋白与BSA具有高度的天然亲和力，促使了白蛋白结合型紫杉醇作为市场上第一种基于纳米技术的抗肿瘤药物的诞生。但利用PF肺间质微环境中SPARC
过表达来进行有效的抗PF治疗策略尚未见报道。
[0007]CN108853083A提供了芒柄花黄素在制备治疗肺纤维化的药物中的应用。然而由于疏水性和机体代谢作用，口服芒柄花黄素在血液和组织中的浓度较低，疗效受限，为提高治疗效果需高浓度、频繁给药，而这通常会导致严重的不良反应。
[0008]基于以上分析，我们拟制备载有FMN的白蛋白纳米药物，并探索其作为抗肺纤维化治疗的药效和潜在机制。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是构建一种能够高效阻断巨噬细胞焦亡的纳米中药，根据天然产物FMN的理化性质，以BSA为载体，构建合理尺寸的承载FMN的纳米中药FMN@BSA NPs，通过阻断巨噬细胞焦亡，达到靶向治疗肺纤维化的目的。
[0010]本专利技术采用反溶剂沉淀法诱导FMN与BSA通过分子间氢键和疏水作用力，自组装成为纳米粒，提升药物负载含量的同时，避免了小分子在体内的快速清除和全身副作用。
[0011]本专利技术探究肺纤维化病灶SPARC蛋白高表达的病理微环境，并凭借SPARC与BSA高亲和性原理，评估FMN@BSA NPs通过尾静脉注射在体内的实现肺部靶向给药的可行性。
[0012]本专利技术所采用的细胞为小鼠大腿骨髓中提取并诱导分化的原代巨噬细胞BMDMs。所选用的博来霉素(BLM)诱导小鼠肺纤维化模型为经典造模方式。
[0013]本专利技术描述了纳米中药的制备方法，以及相关的制剂表征、体内靶向性评价及药效学评价。
[0014]本专利技术通过共聚焦显微镜、免疫蛋白印迹等实验证明构建的FMN@BSA NPs作为潜在的焦亡抑制剂，通过干预Caspase
‑
1/GSDMD途径，阻断脂多糖(LPS)和尼日利亚菌素(Nigericin)引发的巨噬细胞焦亡。
[0015]本专利技术通过综合药效实验证明该纳米中药对肺纤维化模型小鼠具有显著抗炎抗纤维化效果，具有良好的体内用药安全性，显著延长动物的生存期。
[0016]具体而言，本专利技术提供如下技术方案：
[0017]一种高效阻断巨噬细胞焦亡的中药纳米粒在制备靶向治疗肺纤维化药物的应用，其将牛血清白蛋白(BSA)作为载体、承载天然产物芒柄花黄素(FMN)，形成FMN@BSA NPs。
[0018]所述的中药纳米粒，FMN和BSA通过分子间氢键作用和疏水作用力自组装构成的纳米粒：
[0019][0020]所述的中药纳米粒，通过静脉注射方式给药，BSA赋予纳米中药长循环的特性，具有良好的生物相容性。
[0021]所述的中药纳米粒，基于肺纤维化病灶高表达SPARC蛋白与BSA的高亲和性原理，实现药物的肺部靶向递送。
[0022]所述的中药纳米粒，FMN@BSA NPs作为焦亡抑制剂，阻断GSDMD介导的巨噬细胞焦亡，抑制相关炎症纤维化信号网络。
[0023]所述的中药纳米粒，在肺纤维化动物模型中，纳米中药发挥优异的抗炎抗纤维化效果，显著延长动物生存期。
[0024]所述的中药纳米粒，其中FMN和BSA的质量比为：1
‑
20:10
‑
60，优选质量比为1:20。
[0025]所述的中药纳米粒，通过反溶剂沉淀法进行制备，避免了药物辅料对生物体的伤害，改善了FMN的疏水性。
[0026]所述的中药纳米粒，其制备方法包括以下步骤：1)将FMN和BSA分别溶解于合适溶剂；2)将FMN溶液逐滴滴加到BSA溶液中，搅拌；3)向混合液中滴入有机溶剂，搅拌；4)透析，冻干即得。
[0027]所述的中药纳米粒，其制备方法包括以下步骤：1)将FMN和BSA分别溶解于合适溶剂DMSO和ddH2O；2)将FMN溶液逐滴滴加到BSA溶液中，搅拌；3)向混合液中滴入EtOH，搅拌；4)透析，冻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效阻断巨噬细胞焦亡的中药纳米粒在制备靶向治疗肺纤维化药物的应用，其将牛血清白蛋白(BSA)作为载体、承载天然产物芒柄花黄素(FMN)，形成FMN@BSANPs。2.权利要求1所述的应用，其中FMN和BSA通过分子间氢键作用和疏水作用力自组装。3.权利要求1所述的应用，其中所述药物通过静脉注射方式给药。4.权利要求1所述的应用，其中FMN和BSA的质量比为：1
‑
20:10
‑
60。5.权利要求1所述的应用，其中FMN@BSANPs通过反溶剂沉淀法进行制备。6.权利要求1所述的应用，其制备方法包括以下步骤：1)将FMN和BSA分别溶解于合适溶剂；2)将FMN溶液逐滴滴加到BSA溶液中，搅拌；3)向混合液中滴入有机溶剂，搅拌；4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：董竞成，欧阳博书，魏颖，王纳，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：