纳米疗法减少小鼠动脉中的斑块积聚

2020-09-27 04:54:01

斯坦福大学的研究人员发现,药物包裹的纳米颗粒限制了小鼠动脉粥样硬化的发展,没有副作用。

斯坦福大学医学院的研究人员发现,一种药物包裹的纳米颗粒减少了小鼠动脉中的斑块积聚,而不会造成有害的副作用。

动脉粥样硬化,即动脉壁内斑块的堆积,可导致心脏病发作和中风。它是世界头号杀手。现有的治疗方法可以治疗高血压和高胆固醇等危险因素,但无法解决病变细胞和动脉壁内炎症的堆积问题。

“这是精准医学,”血管外科和心血管医学教授、医学博士尼古拉斯·利珀(Nicholas Leeper)说。“我们使用纳米管传递有效载荷,就像特洛伊木马一样。”

Leeper在斯坦福医疗保健的血管和血管内护理诊所为患者看病,他是1月27日发表在“自然纳米技术”上的一篇关于这项研究的论文的资深作者。另一位资深作者是布莱恩·史密斯(Bryan Smith)博士,他曾是医学院的客座副教授。他现在是密歇根州立大学的生物医学工程副教授。

前研究员Alyssa Flores现在是达特茅斯学院盖泽尔医学院的一名学生,斯坦福大学博士后学者Nilouar Hosseini-Nosa博士和KAI-Uwe Jarr博士是共同的主要作者。

动脉斑块中患病和垂死的细胞发出“不要吃我”的信号,防止免疫系统的废物清除细胞(即巨噬细胞)吞噬它们。在许多类型的癌细胞表面都发现了同样的信号,使它们得以逃脱检测并增殖。Leeper实验室之前曾在“自然”杂志上报道,某些基于抗体的疗法可以阻断这种隐蔽信号,并防止小鼠体内斑块的生长。不幸的是,这种无针对性的方法也导致巨噬细胞移除了一些健康细胞,从而限制了它成为心脏病新疗法的机会。

史密斯开发了一种纳米管来携带一种分子,这种分子可以关闭“不要吃我”的信号。与非特异性抗体不同的是,这些纳米管被白细胞(因此是特洛伊木马的比喻)吸收,并通过它们到达发炎部位,如动脉斑块。一旦进入斑块内,这些白细胞--当时被称为巨噬细胞--就会“吃掉”患病和濒临死亡的细胞。

利珀说:“我们重新激活了它们将它们识别为疾病的能力,狼吞虎咽地把它们吃掉,然后倒掉垃圾。”“但最重要的是,这一次我们没有看到任何明显的毒性。”

研究人员发现,在斑块较不发达的雌性和雄性小鼠中,纳米疗法都将斑块减少了40%,而在斑块较高级的雄性小鼠中,纳米疗法将斑块减少了20%。

史密斯说,由于吸收纳米管的白细胞进入动脉斑块而不是健康组织,纳米疗法避免了贫血和器官损伤等副作用。

“我们能够将摄取限制在我们想要的细胞中,”他说。“治疗的一般规则是:靶向越强,副作用就越少。”

弗洛雷斯说,他们的发现具有额外的治疗意义。“这是一个令人兴奋的发展,不仅对心血管疾病,对癌症也是如此,”她说。

其他研究合著者包括博士后学者Pavlos Tsantilas医学博士、朱兴军博士和王颖博士;生命科学研究专业人员叶剑琴医学博士;Robert Wirka医学博士和Vivek Nanda博士心血管医学讲师;物理科学研究助理Ai Leen Koh;基础生命研究科学家Yoko Kojima医学博士;研究生曾益田和Mozhgan Lotfi;材料科学与工程教授罗伯特·辛克莱;医学博士Irving Weissman医学博士和斯坦福大学干细胞生物学和再生医学研究所主任Erik Inglson医学博士和心血管医学教授Erik Inglson。

这项研究由霍华德·休斯医学研究所、德国研究基金会、美国国立卫生研究院(拨款R35HL144475、R01HL123370和K99CA160764)、勒杜克基金会、拉尔夫和玛丽安·福尔克博士医学研究信托基金以及美国心脏协会资助。

曼迪·埃里克森(Mandy Erickson)是通讯办公室的一名科学作家。给她发电子邮件到[email protected]

斯坦福医学院将旗下三个机构--斯坦福大学医学院(Stanford University School Of Medicine)、斯坦福医疗保健(Stanford Health Care,前身为斯坦福医院和诊所)和露西尔·帕卡德儿童医院(Lucile Packard Children‘s Hospital Stanford)--集研究、医学教育和医疗保健于一体。欲了解更多信息,请访问通讯与公共事务办公室网站:http://mednews.stanford.edu.。

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