陈学思院士团队ACS Nano： 可清除醛的多肽-姜黄素偶联纳米组装体治疗脊髓损伤

创伤性脊髓损伤（SCI）后的微环境涉及复杂的病理过程，包括氧化应激升高、通过脂质过氧化积累的反应性醛类、免疫细胞过度浸润等。不幸的是，目前大多数神经保护疗法无法应对SCI复杂的病理生理学，导致治疗效果不佳。

在本研究中，中科院长春应化所陈学思院士/肖春生研究员和Hao Wang等人开发了一种简单的原位反应诱导的自组装方法来制备可清除醛的多肽（PAH）-姜黄素（CUR）偶联纳米组装体（PFCN），用于SCI的联合神经保护。所制备的PFCN可释放PAH和姜黄素，以响应氧化和酸性SCI微环境。随后，PFCN通过清除神经元中的有毒醛类以及活性氮和氧物种，调节小胶质细胞M1/M2极化，并下调炎症相关细胞因子的表达以抑制神经炎症，表现出有效的神经保护作用。因此，PFCN静脉给药可显著改善脊髓损伤后的恶性微环境，保护神经元，促进运动功能的恢复。相关工作以“In Situ Reaction-Generated Aldehyde-Scavenging Polypeptides-Curcumin Conjugate Nanoassemblies for Combined Treatment of Spinal Cord Injury”为题发表在ACS Nano。

【文章要点】

在之前的研究中，作者就已设计了一种侧链上带有酰肼基团的PEG化多肽（PAH），它可以有效清除SCI中的有毒醛类并有效保护神经元，但鞘内注射策略限制了其临床应用（Sci. China Mater. 2023, 66, 2925– 2937）。因此，作者在此假设将CUR偶联在PAH的侧链上以制备纳米组件，不仅有望提高CUR的生物相容性和治疗效果，而且可以升级PAH的给药策略，使其更适合临床使用。因此，在本工作中，作者开发了一种简单的原位反应诱导自组装方法来制备PAH–CUR偶联纳米组装体（PFCN）。利用4-甲酰基苯基硼酸（4FPBA）作为连接体，CUR很容易偶联到PAH的侧链上，可在没有偶联试剂的情况下原位形成串联动态共价键，即腙和硼酸酯。形成的PAH-4FPBA-CUR（PFC）偶联物可以通过反应诱导的亲水性PAH向两亲性PFC的转变原位地自组装成PFCN（图1）。

图1 PFCN的表征

如图2所示，PFCN在酸性和氧化性SCI微环境中表现出了刺激响应性药物释放行为，随后成为SCI相关RNOS和有毒醛类的极好清除剂。此外，PFCN可以通过将小胶质细胞中的M1促炎表型转换为M2抗炎表型并下调炎症相关细胞因子的表达来抑制神经炎症。动物实验显示，静脉给药后，PFCN可在损伤部位积聚，并在SCI微环境中释放CUR和PAH，从而发挥CUR的抗炎和抗氧化作用以及PAH的清除醛类活性。因此，PFCN显著减轻了SCI大鼠的继发性损伤，改善了运动功能恢复，为SCI的神经保护提供了一种有前景的联合治疗策略。

图2 PFCN联合治疗SCI示意图

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c08662