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4166奥门金沙游乐场:【Biomaterials】项耀祖教授团队揭示巴西苏木素-铈纳米配合物通过靶向IKKβ去/抗磷酸化双重调控策略减轻炎症

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发布时间:2024-01-05??

中医药是一个伟大的宝库,以青蒿素为代表的中药有效成分为全球人类健康做出了重要贡献。随着有机化学和生物技术的不断进步,中药发挥药效的活性成分、作用靶点、分子机制等被逐渐揭示。但是部分中药因溶解性差、生物利用度以及安全性等问题,限制了其广泛临床应用。因此,如何提高中药靶向活性,是推动中药现代化的关键。

近年来,纳米技术的进步为提高药物生物利用提供了新的思路。然而,目前纳米技术作为药物递送手段受限于载药率和药物释放行为,无法实现药效的显著突破。因此,如何从中药活性分子本身的化学结构出发,通过纳米技术开发新型无需外源载体的药物自纳米体系,提升中药靶向活性的突破所在。

202415日 ,同济大学项耀祖教授团队和复旦大学步文博教授团队在Biomaterials发表题为“Brazilin-Ce nanoparticles attenuate inflammation by de/anti-phosphorylation of IKKβ”的论文。该研究以中药苏木中关键有效成分巴西苏木素为例,提出CRISPR-Cas 9的全新磷酸化调控策略(靶向IKKβ的去/抗双磷酸化调控,通过合成巴西苏木素-铈纳米配合物BX-Ce NPs,显著靶向降低IKKβ蛋白磷酸化水平和脱靶毒性,在体内实现炎症表型转换减轻心血管炎症损伤。

研究团队以急性炎症模型为基。又胁菀┨崛∥镏猩秆〕鏊漳炯捌涑煞职臀魉漳舅,发现其通过抑制NF-κB信号通路相关蛋白磷酸化发挥抗炎作用。然而,巴西苏木素存在溶解性、稳定性差等问题,因此研究者设计了巴西苏木素-铈纳米配合物(BX-Ce NPs),通过自组装纳米化提高药效和生物利用度。细胞实验显示BX-Ce NPs具有更低毒性和更强抗炎效果,且缓释效果显著。进一步实验证明BX-Ce NPs通过双重磷酸酶活性调控,降低IKKβ蛋白磷酸化水平。体内实验显示BX-Ce NPs在急性心肌梗死和脓毒症模型中表现出显著的抗炎效果,改善心脏功能和提高小鼠生存率。

研究表明,通过构建中药分子-金属离子纳米配合物,BX-Ce NPs的特殊结构不仅提高了巴西苏木素抑制IKKβ磷酸化的活性和安全性,还实现了Ce4+在细胞中对IKKβ的靶向去磷酸化,这种类CRISPR-Cas 9的全新磷酸化调控策略有助于对蛋白磷酸化过程的双重调控。该工作不仅凸显了中药-金属有机纳米粒子在调节蛋白质修饰方面的独特优势,还为心血管疾病抗炎治疗提供了创新的干预策略(图1)。

图1 巴西苏木素-铈纳米颗粒通过靶向IKKβ/抗磷酸调控策略减轻炎症

 

4166奥门金沙游乐场博士研究生李圣萱及海军军医大学王昆博士为该论文的共同第一作者。4166奥门金沙游乐场/附属东方医院项耀祖教授、复旦大学材料科学系步文博教授、4166奥门金沙游乐场陈杨助理教授为该论文的通讯作者。该项工作得到了科技部、国家自然科学基金委、上海市科委等项目的资助。

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