将生物微环境响应型纳米粒子靶向输送到感染部位以治疗败血症

guangxie

哥伦布航海中许多船员死于败血症。在日常生活中，挤痘痘、被纸片割伤手等不起眼的小事也可能诱发败血症。那到底什么是败血症呢？

全身炎症反应综合征，俗称败血症，严重威胁着人类的生命健康和安全。简单来说，当细菌入侵宿主后，过度的、不可控的炎症反应会导致败血症的出现。通常人们通过抗生素和消炎药来控制细菌的扩散并减缓炎症反应。但是这些小分子在体内会较快地被代谢出体外，而且生物相容性较差，有一定的细胞毒性。将抗生素和消炎药负载在纳米载体中可以有效解决上述这些问题。

但是，随着研究深入，新的问题也随之出现。比如细菌感染通常发生在血管外的组织，因此纳米药物载体需要跨越血管屏障从而到达细菌存在的区域。此外，要实现多种药物的同时输送，需要一种新型的能够特异性结合被细菌感染的病变区域的纳米载体，以抑制病原体的传播和炎症反应，提高治疗效率。

研究发现，血管内腔上的内皮组织能够快速表达几种对感染具有响应性的细胞粘附分子，如细胞间粘附分子-1（Intercellular adhesion molecule-1; ICAM-1）。受感染部位微环境的各种性质的启发，华盛顿州立大学的王振家教授设计了一种表面修饰有ICAM-1抗体的并能够对感染组织有一定靶向性的新型聚合物纳米粒子。该纳米粒子对感染部位微环境的弱酸性和细菌酶有响应性，实现药物在感染部位的有效释放。首先，作者制备了一种pH/酶敏感的双亲嵌段共聚物，两端为修饰有生物素的聚乙二醇嵌段，中间嵌段为聚乙二醇化脂质体接枝改性的聚β-氨基酯。该共聚物可自组装形成纳米粒子，然后将抗生素和消炎药共同负载在纳米粒子表面，最后通过抗生物素蛋白和生物素之间的结合将anti-mouse ICAM-1抗体修饰在纳米粒子表面。在感染部位，内皮高表达的ICAM-1分子，血管渗透性增加。当纳米粒子被注射入体内后，它会与感染部位活化的血管结合，在感染部位微酸环境和酶的刺激下，纳米粒子解离从而释放药物达到治疗效果。

全文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.201803618