新技术的承诺改善炎症性疾病的治疗

华盛顿州立大学的研究人员领导的一项研究发现了一个潜在的新治疗方法与炎症相关疾病,包括脓毒症、中风、风湿性关节炎、急性肺损伤、动脉粥样硬化。

发表在开放获取期刊科学的进步,他们的论文描述了小说,新技术,利用纳米粒子运输为辅,药物直接激活中性粒细胞,细胞驱动夸大了免疫反应参与炎性疾病。他们也证明了技术的可行性有选择地杀死激活中性粒细胞在不伤害对方细胞类型或损害免疫系统。

“科学家们开始意识到中性粒细胞总是被看作是“好人”,他们扮演着关键的角色在我们的免疫系统实际上也导致了各种疾病的病理,”说,该研究的资深作者Zhenjia Wang在华盛顿州立大学药学院副教授和制药科学。

你可能认为有益细胞,流氓。中性粒细胞,占人体的70%白细胞是免疫系统的第一道防线。在骨髓中产生,他们悄悄地巡逻血流,寻找病毒、细菌和其他病原体入侵防范。他们通常通过血液循环8到20小时前回到骨髓死亡的自然过程被称为凋亡还是编程细胞死亡——可以帮助免疫系统平衡。

然而,病原体引起的炎症或受损组织可以激活中性粒细胞和让他们活着长超出了他们的正常寿命。这增加血液中的中性粒细胞数量并允许他们入侵并积聚在健康的组织,导致受损,损害器官和导致死亡。

“中性粒细胞不知道敌人是谁,”王说。“他们只是攻击,释放各种蛋白在血液中的有害。他们会杀死细菌,但他们也会同时杀死体内健康组织。”

炎症性中性粒细胞纳米设计目标

王说以前研究方法针对这些激活,或炎症,中性粒细胞有重大缺陷:他们不仅杀死有害的炎症性中性粒细胞,而且有益的休息在骨髓中性粒细胞。这损害免疫系统,增加了生命的机会,继发感染。

为了解决这个问题,小王和他的研究小组纳米粒子能够运载doxorubicin-a常用化疗药物进入炎症分子的中性粒细胞和释放药物负载一旦进入。

他们创造了这些从白蛋白纳米粒,一种自然发生在血液中的蛋白质。技术依赖于发现Fc-gamma receptors-a特定类型的受体细胞表面发现的中性粒细胞激活炎症中性粒细胞,但不是在中性粒细胞。因此,纳米粒子只会绑定和kill-inflammatory中性粒细胞,中性粒细胞安然无恙。

确保药物不被释放之前到达炎症中性粒细胞,研究人员设计了纳米颗粒之间的债券和药物分子对酸敏感。血液微碱性,所以这个设计允许纳米粒子通过血液完好无损。一旦纳米粒子达到中性粒细胞的酸性室内,纳米颗粒和药物分子之间的键裂解和药物释放。

发现证实可行性

为了测试他们的技术的可行性,王的团队进行研究,使用啮齿动物模型两种炎症条件:sepsis-a威胁生命的条件引起的广泛的体内炎症和超过三分之一的所有医院的原因死亡和缺血性中风,这是由一个血块,阻碍血液和氧气流到大脑和触发血流量恢复时有害的炎症反应。从他们的研究结果表明,纳米颗粒可以成功地用于提高生存在脓毒症,可减少中风的神经损伤。

“我们的实验中发现,我们的阿霉素白蛋白纳米粒可以减少有害的中性粒细胞的寿命血液”,王说。“更重要的是,我们还发现纳米粒子不抑制中性粒细胞的函数骨髓。"

小王和他的团队计划进行更多的研究来深入了解他们的技术是如何工作的分子基础和进一步优化。下一步将是测试技术在人类临床试验之前,它可以发展成一个商用可能造福病人的治疗策略。