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針對(duì)上述問題，南通大學(xué)施金龍聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)黃容琴、東華大學(xué)王義團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建了一種共載熊果酸（UA）和阿霉素（DOX）的IL-6受體靶向脂質(zhì)體（DU@L-I），通過表面修飾I6P8肽實(shí)現(xiàn)BBB穿透和膠質(zhì)瘤靶向富集。該納米系統(tǒng)增強(qiáng)DOX與UA的協(xié)同抗腫瘤作用，抑制IL-6介導(dǎo)的腫瘤增殖，并通過下調(diào)NOX4表達(dá)、促進(jìn)NO釋放減輕DOX誘導(dǎo)的心臟毒性。該文章于2025年7月10日以《Interleukin-6-taregeted dual-drug nanoparticles enhance glioblastoma chemotherapy by facilitating blood-brain barrier penetration and alleviating cardiotoxicity》為題發(fā)表于《Chemical Engineering Journal》（DOI：10.1016/j.cej.2025.165895）。

圖1.DU@L-I的合成過程示意圖及其殺傷膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和減輕心臟毒性的機(jī)制

（1）DU@L-I的制備、表征和性質(zhì)

DU@L-I通過薄膜水化-(NH?)?SO?梯度-巰基-馬來酰亞胺點(diǎn)擊化學(xué)三步構(gòu)建（Scheme S1）。TEM/SEM示均勻球形（圖1a）；EDX硫信號(hào)增強(qiáng)驗(yàn)證I6P8偶聯(lián)（圖1b）。DLS測(cè)得粒徑90.1 nm、ζ電位?6.4 mV（圖1c,d）。UV-Vis在202 nm確認(rèn)UA負(fù)載，特征峰同步出現(xiàn)于最終制劑（圖1e）；DOX負(fù)載亦獲證實(shí)（圖1f）。pH 5.0下24 h釋放達(dá)平臺(tái)，pH 7.4延緩釋放（圖1g）；37℃穩(wěn)定36 h，4℃更長（圖1h）。

圖2.DU@L-I表征。（a）DU@L-I的SEM與TEM圖像；（b）DU@L與DU@L-I的C、N、O、S元素EDX分布；（c）各組水合粒徑；（d）各組Zeta電位；（e,f）UA與DOX負(fù)載后的吸光度變化；（g）不同pH下DOX釋放曲線；（h）37℃與4℃儲(chǔ)存穩(wěn)定性

（2）體外細(xì)胞攝取、內(nèi)體逃逸和血腦屏障穿透能力

在Transwell BBB模型中，DU@L-I組下室U87細(xì)胞的DOX熒光最強(qiáng)，提示其穿透能力優(yōu)于其他制劑（圖2a–c）。內(nèi)吞抑制實(shí)驗(yàn)表明，阿米洛利、染料木素和MβCD顯著降低DOX攝取，提示巨胞飲、小窩和脂筏途徑參與（圖2d–e）。與正常星形膠質(zhì)細(xì)胞相比，DU@L-I在U87細(xì)胞中攝取顯著增加，且可被游離I6P8阻斷（圖2f–h）。3D腫瘤球?qū)嶒?yàn)中，DU@L-I滲透深度和熒光強(qiáng)度均優(yōu)于DU@L（圖2i）。共聚焦成像顯示DU@L-I可實(shí)現(xiàn)溶酶體逃逸并將DOX遞送至細(xì)胞核（圖2j–k）。

圖3.DU@L-I體外攝取、溶酶體逃逸與BBB穿透。（a）跨BBB流式定量；（b）U87細(xì)胞平均熒光強(qiáng)度（n=3）；（c）跨BBB后U87攝?。?biāo)尺100μm）；（d）內(nèi)吞抑制劑預(yù)處理后的相對(duì)內(nèi)化；（e）定量分析（n=3）；（f）U87與RA細(xì)胞共聚焦（DOX紅色，標(biāo)尺50μm）；（g,h）流式及定量（n=3）；（i）3D腫瘤球穿透（30μm層掃、正交與3D重建）；（j）溶酶體-細(xì)胞核共定位（標(biāo)尺10μm）；（k）軸向強(qiáng)度線掃

（3）DU@L-I的體外抗腫瘤作用DU@L-I

為確認(rèn)DOX和UA是否表現(xiàn)出加合或協(xié)同作用，將U87細(xì)胞用不同濃度的DOX、UA和DOX+UA處理24小時(shí)，并測(cè)定細(xì)胞抑制率。結(jié)果表明，DOX和UA在U87細(xì)胞中表現(xiàn)出協(xié)同作用（CI<0.9）。為確認(rèn)DOX和UA是否表現(xiàn)出加合或協(xié)同作用，將U87細(xì)胞用不同濃度的DOX、UA和DOX+UA處理24小時(shí)，并測(cè)定細(xì)胞抑制率。結(jié)果表明，DOX和UA在U87細(xì)胞中表現(xiàn)出協(xié)同作用（CI<0.9）。腫瘤微環(huán)境中內(nèi)源性白介素-6（IL-6）的存在已被確立為腫瘤細(xì)胞增殖的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。從機(jī)制上講，I 6 P 8肽通過與IL-6R特異性結(jié)合來拮抗IL-6信號(hào)傳導(dǎo)?；谶@種靶向抑制機(jī)制，我們假設(shè)LOP-I（脂質(zhì)體-I6P8）會(huì)抑制腫瘤生長，并通過縱向監(jiān)測(cè)膠質(zhì)瘤腫瘤球體積來量化這一效果。研究結(jié)果表明，在IL-6給藥條件下，膠質(zhì)瘤樣球體生長加速，而使用I 6 P 8和LOP-I顯著抑制了這種增殖（圖3f–g）。這些發(fā)現(xiàn)不僅證實(shí)了脂質(zhì)體制劑中I6P8生物活性的保留，還展示了通過聯(lián)合遞送增強(qiáng)的治療效果。

圖4.DU@L-I體外毒性。（a）活/死染色（綠/紅，標(biāo)尺500μm）；（b）活力定量（n=3）；（c）CCK-8測(cè)細(xì)胞活力（n=3）；（d）凋亡水平；（e）凋亡定量（n=3）；（f）膠質(zhì)瘤球形態(tài)（標(biāo)尺200μm）；（g）球體積統(tǒng)計(jì)（n=3）

（4）DU@L-I的體內(nèi)分布和抗腫瘤效果

通過尾靜脈注射將納米顆粒注入膠質(zhì)瘤小鼠體內(nèi)，并使用IVIS觀察納米顆粒在體內(nèi)的分布（圖4a）。實(shí)時(shí)IVIS成像顯示，各組納米顆粒最初主要在腹腔器官（肝臟/脾臟）積累。值得注意的是，注射后4小時(shí)，DU@L-I-DIR表現(xiàn)出逐步的BBB穿透。8小時(shí)時(shí)的離體器官成像顯示，DU@L-I-DIR持續(xù)靶向膠質(zhì)瘤并保持滯留，腦部熒光強(qiáng)度比DU@L-DIR高4.29倍（圖4b–d）。這些結(jié)果證實(shí)，I6P8肽修飾賦予雙重功能：增強(qiáng)BBB穿透和主動(dòng)靶向膠質(zhì)瘤。正位膠質(zhì)瘤模型的建立隨后通過IVIS進(jìn)行了驗(yàn)證。將小鼠隨機(jī)分為六組進(jìn)行體內(nèi)治療實(shí)驗(yàn)：PBS（對(duì)照組）、DOX、D@L、DU@L和DU@L-I。通過尾靜脈于腫瘤植入后第6、9、12和15天給予制劑（5 mg/kg DOX當(dāng)量）進(jìn)行靜脈注射，隨后通過縱向IVIS成像評(píng)估納米粒子的治療效果。縱向IVIS成像顯示PBS組和游離DOX組腫瘤快速進(jìn)展，而D@L組和DU@L組表現(xiàn)出中等程度的生長抑制。值得注意的是，DU@L-I治療在第18天實(shí)現(xiàn)了83.8%的腫瘤抑制率（圖4e-g）。通過Kaplan-Meier曲線的生存分析顯示，DU@L-I顯著延長了GBM荷瘤小鼠的中位生存期至29天——比PBS對(duì)照組（18天）長2.2倍，并超過其他治療組（游離DOX：19天，D@L：22天，DU@L：24天；圖4h）。體重動(dòng)態(tài)變化進(jìn)一步支持了治療安全性，接受DU@L-I治療的小鼠維持了穩(wěn)定的體重（圖4i）。這種穩(wěn)定性與有效的腫瘤抑制相關(guān)，與晚期膠質(zhì)瘤進(jìn)展通常相關(guān)的惡病質(zhì)現(xiàn)象相反。為驗(yàn)證組織學(xué)層面的治療效果，在治療第18天對(duì)接種GBM的小鼠進(jìn)行安樂死，并進(jìn)行組織病理學(xué)分析。代表性H&E染色腦切片顯示，DU@L-I治療的小鼠腫瘤殘留量極少（圖4j），與縱向生物發(fā)光數(shù)據(jù)（圖4e–g）相吻合。通過TUNEL染色進(jìn)行定量凋亡評(píng)估，發(fā)現(xiàn)DU@L-I腫瘤中的凋亡細(xì)胞密度高于DU@L（圖4k）。Ki67的免疫組化分析進(jìn)一步證實(shí)了增殖受到顯著抑制（圖4l）。這些綜合的組織病理學(xué)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)地驗(yàn)證了DU@L-I在原位Luc-U87膠質(zhì)瘤模型中的優(yōu)越治療效果。

圖5.DU@L-I原位Luc-U87膠質(zhì)瘤靶向與療效。（a）尾靜脈注射DIR制劑后活體熒光成像；（b）8 h腦靶向生物發(fā)光與DIR熒光（n=6）；（c）活體DIR強(qiáng)度；（d）離體腦DIR強(qiáng)度；（e）治療期間生物發(fā)光成像；（f）腫瘤發(fā)光定量（n=6）；（g）平均抑瘤率；（h）Kaplan–Meier生存曲線（n=6）；（i）體重監(jiān)測(cè)；（j）腦切片H&E（標(biāo)尺2 mm）；（k）TUNEL凋亡（綠，標(biāo)尺100μm）；（l）Ki67增殖（標(biāo)尺100μm）

（5）心臟保護(hù)作用

為系統(tǒng)評(píng)估DU@L-I對(duì)DOX誘導(dǎo)的毒性的心臟保護(hù)作用，進(jìn)行了經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖以評(píng)估心臟功能（圖5a）。在游離DOX處理的小鼠中，LVEF和LVFS嚴(yán)重受損，而DU@L-I使心臟功能保持在接近正常水平（圖5b–c）。此外，還測(cè)量了乳酸脫氫酶（LDH）和肌酸激酶（CK）的血漿水平，這些是心肌損傷的指標(biāo)（圖5d–e）。在游離DOX組中，LDH和CK水平分別比基線升高了1.3倍和1.4倍，而DU@L-I組沒有觀察到顯著變化。組織病理學(xué)分析進(jìn)一步證實(shí)了游離DOX組的明顯心臟毒性，其特征為炎癥細(xì)胞浸潤（H&E）和廣泛的間質(zhì)纖維化，而DU@L-I保持了近乎完整的心肌結(jié)構(gòu)（圖5f–g）。這些綜合結(jié)果明確表明，DU@L-I可以減輕DOX誘導(dǎo)的心臟毒性。當(dāng)討論減少DOX引起的心臟毒性時(shí)，必須提到地舒拉明（DEX）。DEX是FDA唯一批準(zhǔn)用于此目的的藥物。然而，研究表明DEX可能會(huì)影響DOX的抗腫瘤效果，加劇骨髓抑制，并導(dǎo)致長期使用產(chǎn)生繼發(fā)性惡性腫瘤。然而，與DEX相比，UA在減少DOX誘導(dǎo)的心臟毒性的同時(shí)，還能與DOX協(xié)同治療膠質(zhì)瘤。UA和DOX的組合減輕了DOX誘導(dǎo)的心臟毒性，這可能是通過UA抑制eNOS解偶來介導(dǎo)的。為了闡明UA的心臟保護(hù)機(jī)制，我們?cè)黾恿薉OX劑量以增強(qiáng)毒性，并建立了四個(gè)實(shí)驗(yàn)組：PBS、UA、DOX和DOX+UA。此外，從心臟中提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行了Western blot分析，結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，加入U(xiǎn)A有助于增加p-eNOS表達(dá)，降低eNOS單體/二聚體比例和NOX4水平（圖5h–l）。從機(jī)制上講，DOX通過上調(diào)NOX4誘導(dǎo)eNOS解偶聯(lián)，將NO合成轉(zhuǎn)化為ROS產(chǎn)生。UA通過增強(qiáng)eNOS磷酸化、恢復(fù)eNOS二聚體穩(wěn)定性并抑制NOX4衍生的超氧陰離子產(chǎn)生來對(duì)抗這一病理級(jí)聯(lián)反應(yīng)。這種調(diào)節(jié)通過提高心臟保護(hù)性NO的生物利用度并減輕氧化應(yīng)激，重新平衡NO/ROS穩(wěn)態(tài)，最終保護(hù)心臟功能。

圖6.化療心臟毒性減輕。（a）代表性超聲心動(dòng)圖；（b,c）LVEF、LVFS定量（n=6）；（d,e）血漿LDH、CK水平（n=6）；（f）Masson三色染色示纖維化（標(biāo)尺100μm）；（g）H&E示炎癥浸潤（標(biāo)尺100μm）；（h–l）Western blot檢測(cè)eNOS、p-eNOS、NOX4及eNOS單體/二聚體表達(dá)

（6）DU@L-I的生物安全性

為了評(píng)估納米粒子的整體生物安全性，通過組織切片和血液生化檢測(cè)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。在治療組中，GBM荷瘤小鼠的主要器官（肝臟、脾臟、肺部和腎臟）的H&E染色切片未觀察到明顯的組織或結(jié)構(gòu)損傷（圖6a）。相關(guān)血液生化檢測(cè)結(jié)果，包括ALT（圖6b）、AST（圖6c）、ALB（圖6d）、TBIL（圖6e）、BUN（圖6f）和CREA（圖6g）均在正常范圍內(nèi)，組間無顯著差異。結(jié)果表明肝腎功能方面無顯著影響。因此，可以得出結(jié)論，DU@L-I具有優(yōu)良的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用安全性。

圖7.DU@L-I生物安全性。（a）主要器官H&E染色（標(biāo)尺100μm）；（b–g）血清ALT、AST、ALB、TBIL、BUN、CREA水平（n=6）