近日,我校心脑血管疾病防治教育部重点实验室张书永教授团队在动脉粥样硬化(AS)治疗研究方面取得新进展。研究成果以"A Curcumin-Loaded Iron-Porphyrin Covalent Organic Framework Alleviates Atherosclerosis by Modulating Oxidative Stress and Lipid Metabolism"为题,发表于新锐一区Top期刊《Small》(IF=11.9)。该研究创新性地构建了一种负载姜黄素(Curcumin, Cur)的铁卟啉基共价有机框架纳米平台(FeTAPP-Dha-Cur),揭示了其通过"载体微环境调控+药物响应释放"协同缓解动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)的作用机制,为多靶点AS治疗平台的构建提供了新思路。

动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是一种复杂的慢性炎症性疾病,其病理微环境涉及脂质积累、氧化应激与炎症的交互作用。传统的单靶点治疗难以有效遏制病程进展。天然活性分子姜黄素(Curcumin, Cur)虽具备多靶点抗AS潜力,却受限于极低的生物利用度和快速清除率,难以在临床转化中发挥实效。如何为姜黄素找到一种既能高效递送、又能协同改善斑块微环境的载体,成为该领域亟待突破的关键问题。
针对上述瓶颈,研究团队在材料设计上取得重要突破,将具有类过氧化物酶活性的铁卟啉基共价有机框架(FeTAPP-Dha)作为智能递送载体。该材料一方面利用氢键介导的尺寸匹配效应,实现姜黄素的高效封装,载药量达12.5%;另一方面巧妙利用AS斑块部位的酸性微环境,通过削弱氢键作用实现药物在病灶部位的按需释放。更重要的是,该载体本身即可作为"功能性单元",其铁卟啉结构能持续分解斑块微环境中过量的过氧化氢(H2O2),从源头拦截氧化应激。这一"载体即功能单元"与"微环境调节释药"相结合的设计,使载体与药物形成协同,而非简单的递送与被递送关系。
在体内外实验中,该纳米平台展现出显著的协同治疗效果。体外研究证实,FeTAPP-Dha-Cur能显著下调脂质摄取受体CD36的表达,抑制巨噬细胞泡沫化及胞内活性氧(ROS)爆发,并保护线粒体功能。在ApoE-/-高脂饮食小鼠模型中,该复合物有效减少了主动脉斑块负荷及脂质沉积,改善了斑块稳定性。转录组学分析进一步揭示,该治疗策略显著激活了AMPK-ACC代谢信号轴并抑制了炎症级联反应,证实了"载体与药物"协同作用在重塑斑块微环境中的关键价值。
该研究不仅为克服Cur的成药性瓶颈提供了新型纳米递送策略,也为构建集"载体即功能单元"与"微环境调节释药"于一体的多靶点AS治疗平台提供了新思路,对AS等慢性炎症性疾病的干预策略设计具有借鉴意义。
实验室牛成鹏博士,基础医学院硕士研究生夏宇和陈智权为论文共同第一作者,张书永教授为通讯作者,实验室为第一完成单位。该研究得到了江西省自然科学基金、赣州市科技局及赣州市苏区人才计划等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.76537