生物启发的Oligo-Urethane纳米颗粒用于输送外源性C型尿性:合成生物材料纳米载体复合物及其与心脏肌纤维细胞的相互作用
Nataly M Siqueira1,2, Shirley Chung1,2, Suja Shrestha2,3
1Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario M5S 3G9, Canada.
Biomacromolecules
|June 21, 2023
概括
提供C型尿素 (CNP) 的纳米颗粒减少心脏纤维细胞到肌纤维细胞分化,防止纤维化. 这种新的纳米粒子输送系统通过输送生物活性CNP显示了治疗心脏病的潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 心血管生物学 心血管生物学
- 纳米医学是一种纳米医学.
背景情况:
- C型尿性 (CNP) 通过抑制纤维细胞分化和纤维化来保护心脏.
- 在心脏损伤后,CNP水平下降,阻碍了自然修复机制.
- 心肌重塑涉及纤维细胞激活到肌纤维细胞,导致过度的细胞外基质沉积和纤维化.
研究的目的:
- 为了研究外源性CNP从奥利戈尿纳米颗粒 (NP) 持续释放用于治疗.
- 为了确定是否有CNP载荷的NP可以减少人类心脏纤维细胞的肌纤维原体分化.
- 评估通过纳米颗粒传递的CNP的生物活性和潜在的抗纤维作用.
主要方法:
- 修改后的可降解的极性疏水离子离子 (D-PHI) 奥利戈-尿被用于创建自组装纳米粒子.
- 负载CNP纳米粒子 (NP_CNP) 的特征是大小 (129 ± 1.4 nm) 和泽塔电位 (-46 ± 7.8 mV).
- 用NP_CNP对心脏纤维细胞进行治疗,以评估循环氨酸单酸盐 (cGMP) 合成和肌纤维细胞分化,包括原体凝收缩试验.
主要成果:
- NP_CNP治疗增加了心脏纤维细胞中的cGMP合成,证实了生物活性的CNP输送.
- 通过NP传递的外源性CNP对抗了转化生长因子-β1 (TGF-β1) 诱导的肌纤维细胞分化.
- NP_CNP治疗减弱了由TGF-β1刺激的心肌纤维细胞引起的原体凝收缩.
- 甲涂层纳米颗粒 (HEP-NP_CNP) 显示了延长的 CNP 释放.
- 在测试度下,NP_CNP和HEP-NP_CNP都表现出最小的细胞毒性.
结论:
- 从橄尿纳米颗粒中持续释放CNP是一种可行的策略,可以抑制心脏纤维细胞激活.
- 通过纳米粒子介导的CNP传递显示了预防或治疗心脏纤维化的治疗潜力.
- 需要进一步研究带有CNP的纳米粒子作为心脏纤维化治疗方法.
