国家纳米中心陈春英研究员与合作者 ACS Nano：仿生巨噬细胞纳米颗粒水凝胶用于牙周炎治疗
牙周炎是一种高发病率的慢性疾病，伴随着牙周炎的疾病进展，患者面临牙槽骨丧失、牙根松动乃至牙齿脱落的风险，严重影响患者生活质量。牙周炎早期，牙龈卟啉单胞菌（p.g.）是颠覆局部免疫系统平衡的关键致病菌。P.g.通过TLR2/1和C5aR信号通路的串扰实现对局部免疫细胞的操控：一方面，P.g.通过MyD88泛素化和PI3K激活，抑制了免疫细胞的吞噬作用和杀伤能力，使其成为失能的免疫细胞。另一方面，P.g.促进免疫细胞释放炎症因子，为P.g.营造了有利于其增殖的炎症微环境。致病菌的增殖与对免疫系统的操控两者之间形成了正反馈，免疫系统无法清除P.g.，同时为其他细菌提供了保护伞，促进牙周炎加速进展。所以，P.g.的清除是治疗牙周炎的关键。
图1.响应释放仿生巨噬细胞纳米颗粒的水凝胶治疗牙周炎
近日，国家纳米科学中心陈春英研究员与合作者在ACS Nano上发表了仿生巨噬细胞纳米颗粒水凝胶用于牙周炎治疗的研究。本研究制备了一种响应释放纳米仿生巨噬细胞的水凝胶（MZ@PNM@GCP），在局部酸性炎症微环境中释放仿生巨噬细胞纳米颗粒（MZ@PNM）。
MZ@PNM最外层为P.g.-LPS激活的巨噬细胞膜，细胞膜表面具有可以靶向P.g.的Toll-like receptor complex 2/1（TLR2/1）蛋白，MZ@PNM内部为包裹抗菌药物甲硝唑（MZ）的阳离子纳米颗粒（MZ@PNM）。MZ@PNM靶向P.g.后，利用内部的阳离子纳米颗粒破坏细菌结构完整性，胞内释放MZ，清除P.g.。
图2.MZ@PNM的靶向杀伤P.g.
MZ@PNM与P.g.和C5a的特异性结合阻断了P.g.与局部巨噬细胞和中性粒细胞的相互作用，从而阻止P.g.的免疫操控。MZ@PNM减轻致病菌对免疫系统的抑制，让免疫系统有效发挥杀菌作用，避免免疫过度激活造成组织损伤。此外，MZ@PNM对致病菌有杀伤作用，加速病原体清除，使组织炎症水平逐渐正常化。
图3.MZ@PNM 中和补体和致病菌，解除免疫操控
MZ@PNM@GCP不仅仅是简单的针对p.g.的抗菌治疗，而是一种安全有效的药物递送的抗菌治疗纳米制剂平台。通过利用细胞膜或修饰的脂质体，进行药物递送有望在抗菌治疗领域得到广泛应用。
相关论文发表在ACS Nano上，国家纳米科学中心博士研究生闫娜和徐俊超为文章的第一作者， 陈春英、胥伟华和赵宇亮研究员为通讯作者。
原文链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c05923
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