Chem.Eng.J:我科郭红磊/贵州医科大学郭欠欠团队构建纳米载药体系靶向治疗AKI
急性肾损伤(AKI)是临床危急重症,缺乏有效治疗药物,亟需研发高效、安全智能靶向AKI肾小管的药物递送系统。2026年3月,江苏省人民医院(南京医科大学第一附属医院、江苏省妇幼保健院)肾内科郭红磊团队联合贵州医科大学郭欠欠团队,在大类学科工程技术TOP期刊Chemical Engineering Journal杂志(中科院1区,IF:13.2)上发表题为“A renal-function-adaptive cationic nanoplatform enabled switchable kidney targeting for safe and effective therapy of acute kidney injury”的研究论文。该研究成功构建了一种肾功能自适应阳离子纳米平台AMA-Cur,实现特异性靶向AKI肾小管的纳米载药递送路径。见示意图1
示意图1
该纳米前药以阳离子聚合物2-氨基乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐(AMA)为载体,通过可逆加成-断裂链转移聚合及酰胺化反应,成功制备了多种荧光标记的聚合物以及接枝Cur的阳离子纳米前药,并对其肾脏靶向行为进行系统筛选与验证。结果表明,所制备的纳米前药可在水溶液中自组装形成粒径均一、形貌规整的球形纳米颗粒,并具有良好的储存稳定性。该纳米递送体系生物相容性优异,无明显细胞毒性及溶血风险,具备用于AKI安全高效靶向治疗的潜力(图2)。
图2 筛选AKI肾脏靶向能力的聚合物
在H₂O₂诱导损伤的HK-2细胞中,系统探究该纳米前药的胞内行为及其保护作用。结果显示,该纳米药物可通过AMA介导高效进入受损细胞,顺利实现溶酶体逃逸,并精准定位于线粒体,从而有效改善线粒体膜电位,提升线粒体功能。同时,该纳米药物显著降低细胞内活性氧水平,减少MDA的积累,并抑制促炎因子的释放。该纳米前药能够有效修复线粒体结构异常,显著降低细胞凋亡,保护肾细胞免受氧化应激与炎症损伤(图3)。
图3 AMA-Cur 减轻 H₂O₂ 刺激的 HK-2 细胞损伤
我们进一步探究了AMA-Cur在不同给药途径及不同AKI模型中的生物分布特征。结果显示,AMA-Cur经腹腔、静脉及口服多种途径给药后,均能特异性靶向AKI组织,在缺血再灌注和顺铂诱导的两种AKI模型中均表现出稳定的肾脏富集能力。该纳米前药在健康肾脏中被快速清除,而在损伤肾脏中于给药后4小时达到富集峰值,并可持续滞留至24小时,且能精准聚集于肾小管细胞发挥治疗作用,实现病理状态依赖的智能靶向,充分验证了“损伤则留、正常即排”的自适应靶向机制,为AKI的精准体内递送提供实验依据(图4)。AMA-Cur可显著改善肾脏病理损伤,减轻肾小管扩张、管型形成及炎性浸润,降低肾损伤标志物 Kim-1 的表达,炎症因子均显著下降,且在低剂量下即可实现优于游离姜黄素的治疗效果。随着肾功能逐步修复,纳米药物在肾脏内逐渐被清除。
图4 AMA-Cur精准靶向AKI损伤小管
综上,本研究成功构建了一种肾功能自适应的阳离子纳米前药 AMA-Cur,突破了传统靶向策略依赖受体表达的局限性,建立了“损伤则留、正常即排”的全新肾脏靶向范式。该纳米系统能够精准富集于损伤肾脏,将姜黄素高效递送至线粒体,发挥抗氧化、抗炎、抗凋亡及促修复等多重作用,显著改善AKI小鼠的肾功能,这为 AKI 治疗提供了一种高效、安全的纳米递送新方案。
供稿丨郭红磊
编辑丨冒盈盈