近日,石河子大学化学化工学院贾鑫教授团队与上海交通大学分子医学研究院/医学院附属仁济医院刘尽尧研究员合作,在药物递送系统构建方面取得重大研究进展,相关成果以石河子大学为第一通讯单位在国际顶级学术期刊Nature Communications上发表,论文题为“Restoring mucosal barrier homeostasis by in situ formation of a living-synthetic therapeutic coating”。
黏膜屏障是机体抵御感染和环境损伤的第一道防线,恢复黏膜屏障功能是保护宿主免受外源刺激的重要策略。但是现有方法无法协同改善黏膜屏障的微生物、免疫及物理化学多重功能障碍,往往治疗效果有限。没食子是新疆特色民族药,已有1400余年用药历史,其功效主要集中在黏膜修复上。
课题组前期利用没食子多酚的邻苯二酚、邻苯三酚基团,通过氢键、疏水相互作用、金属多酚配位原理构建了多种功能材料(Small, 2022, JACS, 2023), 基于以上研究,课题组开发了一种活体微生物与合成材料组合而成的治疗性涂层策略,以恢复黏膜屏障的物理化学、免疫及微生物稳态。借助金属-酚醛配位与π-π堆积作用,可在黏膜表面快速形成与活体细菌药物杂化的没食子酸乙酯-铋离子涂层。该涂层能灵活杂化不同菌株,并能稳定附着于多种类型的黏膜表面。通过联合铋离子的屏障修复能力、没食子酸乙酯的免疫抑制特性及鼠李糖乳杆菌的菌群调节作用,所形成的治疗性涂层可多方面协同恢复黏膜屏障功能。具体机制表现为可通过提升紧密连接和黏液蛋白表达以修复屏障完整性,通过抑制炎症小体激活以减轻黏膜炎症,并通过抑制病原体定植以维持菌群正常稳态。阴道黏膜是连接体内外环境的重要界面,而阴道感染是全球女性就诊的最常见原因之一,每年影响约75%的成年女性。目前临床上主要依靠抗菌药物进行治疗,该方法虽然有效,但复发率高且易诱导耐药性。课题组在需氧性阴道炎和阴道念珠菌病两种小鼠模型中证实,经阴道给药后,该治疗性涂层能显著减轻病理损伤并降低炎症浸润,表现出良好的治疗效果,为局部药物递送系统的构建提供了新思路,有望为修复黏膜屏障以及干预和治疗感染等相关疾病提供新的视角和策略。
石河子大学化学化工学院2020级博士生于玮(石河子大学药学院青年教师)和上海交通大学博士后罗会龙为论文共同第一作者,上海交通大学分子医学研究院/医学院附属仁济医院刘尽尧研究员、王露副研究员与石河子大学贾鑫教授为共同通讯作者。
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