IF9.776-审稿1月-top刊:青蒿素-原花青素纳米复合物调节脂质和胆固醇流缓解动脉粥样硬化

【写在前面】：本期推荐的是由湖南大学生物学院、宁夏医科大学、中南大学湘雅二院等研究团队近期发表于Journal of Controlled Release(IF9.776）的一篇文章，揭示青蒿素和原花青素负载的多功能纳米复合物通过同时调节脂质流入和胆固醇流出来缓解动脉粥样硬化。

【期刊简介】

审稿较快仅1月，中科院分区基础版医学top刊。

【题目及作者信息】

Artemisinin and Procyanidins loaded multifunctional nanocomplexes alleviate atherosclerosis via simultaneously modulating lipid influx and cholesterol efflux

【摘要】

结合纳米技术开发新试剂已成为提高治疗效率低的天然化合物免疫逃逸能力和增加局部药物浓度的有效策略。在本研究中，我们利用青蒿素 (ART) 和原花青素 (PC) 对巨噬细胞脂质流入和胆固醇流出的作用，制备了用于治疗动脉粥样硬化的仿生膜包覆的普鲁士蓝纳米颗粒 (PB NPs)，涉及两个合乎逻辑的步骤在斑块进展中。体外实验结果表明，制备的纳米复合物对 ROS 和 NO 具有显著的清除作用，其次是抑制 NF-κB/NLRP3 通路，从而抑制脂质内流。同时，它们可以通过显着增强AMPK/mTOR/自噬途径显着降低oxLDL的摄取和内化，同时促进胆固醇外流。体内研究表明，纳米复合物改善的生物相容性和免疫逃逸能力允许在 ApoE-/- 小鼠模型的动脉粥样硬化斑块中循环期间的药物清除减少和药物的高积累。更重要的是，ART 和 PC 共同负载的纳米复合物在 8 周低剂量治疗或 1 周高剂量治疗的 ApoE-/- 小鼠模型中显示出对动脉粥样硬化的高效能。这些发现表明，ART 和 PC共载纳米复合物有望用于动脉粥样硬化的靶向治疗。

图文摘要

【前言】

青蒿素(Artemisinin, ART)是一种从青蒿中分离得到的内过氧化物倍半萜内酯化合物，具有多种抗动脉粥样硬化活性，如抗氧化、抗炎和保护血管。报告显示，ART可以抑制单核细胞粘附在人脐静脉内皮细胞（HUVECs）上。此外，它可以通过分别抑制促炎细胞因子表达和基质金属蛋白酶 9 (MMP-9) 表达来减轻炎症和稳定动脉粥样硬化斑块。体内试验表明，ART 可以通过调节巨噬细胞中的 AMPK/NF-κB/NLRP3 通路来抑制炎症，从而减轻 ApoE-/- 小鼠的动脉粥样硬化病变。考虑到异常脂质流入与炎症之间的密切关系，ART 将成为通过抑制脂质流入来对抗动脉粥样硬化的候选药物之一。原花青素 (PC)是多酚类生物类黄酮家族的一员，可通过抗氧化、抗炎和调节血脂来预防动脉粥样硬化。机制研究进一步探讨了PC可以通过促进ATP结合盒转运蛋白A1（ABCA1）介导的胆固醇流出来有效抑制泡沫细胞的形成。此外，该功能是通过激活 III 类 PI3K/Beclin1 复合物介导的自噬来实现的。由于巨噬细胞的脂质流入和胆固醇流出是动脉粥样硬化发展过程中的关键过程，因为它们可以影响胆固醇稳态和泡沫细胞形成，我们假设 ART 和 PC 的组合可以通过同时调节脂质流入和胆固醇流出来缓解动脉粥样硬化。

在此，我们构建了一种基于 PB NPs 的药物递送纳米复合物， 该纳米复合物具有仿生膜涂层，用于动脉粥样硬化治疗。首先，PB NPs 利用其高载药效率来加载 ART 和 PC。然后，[Mø + RBC]m 用于伪装 PB@(PC + ART) NPs 形成 M@PB@(PC + ART) NPs，以增加 NPs 向斑块区域的募集并延长循环时间。最后，将 HA-PEG2000-DSPE 插入 [Mø + RBC]m 以靶向斑块区域的炎性巨噬细胞 。因此，新的ART和PC共载纳米复合物可以通过抑制RONS/NF-κB/NLRP3通路和增强AMPK/mTOR/自噬通路同时调节脂质流入和胆固醇流出，实现炎症性巨噬细胞中药物的可控释放并减轻动脉粥样硬化病变。

【结果部分】

1.PC和ART对脂质内流的联合作用。

2.PC和ART对活化巨噬细胞胆固醇流出的联合作用。

3.HA-M@PB@(PC + ART) NPs的制备和表征。

Fig. 3. Preparation and Characterization of HA-M@PB@(PC + ART) NPs. (A) TEM image of PB NPs. (B) FT-IR spectra of PC and PB@PC and the amplification of selected region. (C) FT-IR spectra of ART and PB@ART and the amplification of selected region. (D) The infusion efficiency investigation of Møm and RBCm. The fluorescence recovery of DiI represented the increasing amount of fusion. (E) Western blot of RBCm, Møm, [RBC+ Mø]m and HA-M@PB@(PC + ART) NPs for characteristic Møm marker CD11b and characteristic RBCm marker CD47. (F) TEM image of HA-M@PB@(PC + ART) NPs. (G) Zeta potential of HA-M@PB@(PC +ART) NPs analyzed by DLS. (H) Particle size of HA-M@PB@(PC + ART) NPs analyzed by DLS. (I&J) In vitro drug release profile investigation of PC (I) and ART (J).

4.HA-M@PB@(PC + ART) NPs的体外抗动脉粥样硬化作用及机制。

5.HA-M@PB NPs的体内药代动力学和靶向能力。

6.静脉注射 HA-M@PB@(PC + ART) NPs 对动脉粥样硬化的治疗效果。

7.HA-M@PB@(PC + ART) NPs对巨噬细胞浸润和动脉粥样硬化斑块稳定性的影响。

8.HA-M@PB@(PC + ART) NPs 通过同时调节脂质流入和胆固醇流出来缓解 ApoE- /- 小鼠的动脉粥样硬化。

9.血液学和生化分析。(A) 不同处理后 ApoE- /- 小鼠的 WBC 数量检测。(B&C) 不同处理后 ApoE- /- 小鼠的 ALT 和 AST 检测。

【结论部分】

总之，我们应用仿生PB纳米复合物将ART和PC共同递送到动脉粥样硬化斑块的巨噬细胞中，通过RONS/NF-κB/NLRP3通路抑制炎症抑制脂质流入，并通过增强AMPK/mTOR/自噬促进胆固醇流出。合理设计的HA-M@PB@(PC + ART) NPs使ApoE-/-小鼠模型的血液循环中的药物清除较少，同时药物在动脉粥样硬化斑块中释放，并且在8周内均显示出显著的抗动脉粥样硬化作用 低剂量治疗和 1 周高剂量治疗。因此，HA-M@PB@(PC + ART) NPs的构建为动脉粥样硬化治疗提供了相当大的替代方案。

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