南京师范大学万密密团队等开发基于纳米马达的口服线粒体移植策略，治疗缺血性心脏病

来源：生物世界 2024-06-06 09:33

研究团队在在慢性IHD和急病IHD大鼠模型体内实验中进一步证明了，其能够在口服后在受损心脏组织中积累，在转录水平上调节心脏代谢，从而防止IHD进展。这一策略有可能改变当前IHD的治疗策略。

南京师范大学万密密副教授、毛春教授和南京大学医学院附属鼓楼医院周敏教授等人在Nature 子刊NatureNanotechnology期刊发表了题为：Oral mitochondrial transplantation using nanomotors to treat ischaemic heart disease的研究论文。

该研究开发了一种基于纳米马达的口服线粒体移植策略，用于治疗缺血性心脏病（IHD），这种纳米马达线粒体口服后在肠道中释放，被肠道细胞迅速吸收并分泌到血液中，从而到达受损的心脏组织。纳米马达线粒体对疾病微环境的调节不仅能使受损心肌细胞快速吸收和高保留线粒体，还能维持移植线粒体的高活性。在慢性IHD和急病IHD大鼠模型体内实验中进一步证明了其在口服后在受损心脏组织中积累，并在转录水平上调节心脏代谢，从而防止缺血性心脏病（IHD）进展。

线粒体移植是治疗缺血性心脏病（IHD）恢复能量供应的重要治疗方法，但受移植方法的侵入性和线粒体活性丧失的限制。

鉴于缺血性心脏病（IHD）患者长期、频繁用药的需求，和无创口服给药是首选的治疗途径。在两种给药途径都能达到相似的治疗效果的情况下，口服给药被认为是更优的选择。

在这项最新研究中，研究团队开发了一种无创口服移植线粒体的方法。首先，研究团队制备了纳米马达线粒体（Nanomotorized Mitochondria，NM/Mito），它能释放一氧化氮（NO）并对表达高水平诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和活性氧（ROS）的心脏损伤部位具有趋化作用。随后，研究团队将心肌细胞膜（CM）片段不对称地添加到NM/Mito表面，生成CM/NM/Mito，然后将其装载到pH响应的肠溶性胶囊中，生成CM/NM/Mito@Cap，以便口服给药。

CM/NM/Mito@Cap的设计目的是在胃酸的存在下保持完整，并在肠道中溶解。胶囊中的碳酸氢钠和柠檬酸的快速反应旨在产生大量二氧化碳，为突破肠黏膜屏障提供额外的动力。而心肌细胞膜（CM）成分可促进肠道上皮细胞快速内吞线粒体，随后通过外排进入血液。随后，CM/NM/Mito被输送到血液循环中，通过纳米马达成分的趋化作用被运输到受损心脏的损伤部位，并在受损的心肌细胞中得到强烈保留。肠道上皮细胞选择性外排CM/NM/Mito和受损心肌细胞强烈保留CM/NM/Mito是这一过程中的两个关键但极为复杂的方面。同时，CM/NM/Mito在趋化过程中会消耗活性氧（ROS）并产生一氧化氮（NO），调节疾病微环境，从而促进移植的线粒体充分发挥恢复能量代谢的功能。

研究团队在在慢性IHD和急病IHD大鼠模型体内实验中进一步证明了，其能够在口服后在受损心脏组织中积累，在转录水平上调节心脏代谢，从而防止IHD进展。这一策略有可能改变当前IHD的治疗策略。

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