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小苏打靶向治疗骨质疏松

浙大研究团队研制出“新型武器”
2020年10月16日 09:01:00 来源:科技金融时报 作者:林洁 李文芳

  本报讯 浙江大学附属邵逸夫医院骨科教授范顺武联合浙江大学化学系教授唐睿康研究团队通过合成了一种安全而智能的新型纳米材料武器——将无毒无害的小苏打(碳酸氢钠)包载到了一种安全的纳米“胶囊”(脂质体)中,并通过表面搭载了具有骨结合力的四环素使其能靶向吸附在骨表面,当破骨细胞进行酸分泌破坏骨组织时即刻释放碳酸氢钠,抑制破骨细胞的功能,达到从根本上预防骨质疏松的目的。该团队通过小鼠骨质疏松模型的体内实验证明其具有安全、智能的抑制破骨细胞的骨破坏作用。这一成果近日发表在化学和材料领域顶级期刊《美国化学会志》(JACS)上。

  近年来,浙江大学大力发展学科交叉,并产生了丰硕的研究成果。在这样的背景下,范顺武团队联手唐睿康团队,进行了医学和化学的思维碰撞,并从“太极”智慧中汲取灵感,开拓性地采用酸碱中和的基本化学原理,将碳酸氢钠脂质体靶向到骨面,形成碱性保护层,中和破骨细胞泌酸,抑制破骨细胞的异常活化,重塑骨微环境平衡,达到治疗骨质疏松的效果。

  通过表面修饰具有骨靶向功能的四环素,碳酸氢钠脂质体可特异性地富集于骨组织表面并形成碱性保护层,在破骨细胞异常活化并泌酸时,氢离子可进入脂质体内产生二氧化碳,从而进行自反馈的pH响应,使得脂质体破裂,释放碳酸氢钠缓冲溶液,由此实现对破骨细胞封闭区的酸性微环境的精确中和,阻止破骨细胞起始泌酸而引发的一系列骨破坏。

  “更有趣的是,我们发现碱性脂质体材料中和破骨细胞局部酸性环境后,诱导了破骨细胞出现大量凋亡,并进一步释放出大量细胞外囊泡(EVs),这就像一副多米诺骨牌,层层推进,逐级放大。”论文第一作者、浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科主治医师林贤丰说。

  这种新型智能材料中使用的关键合成原材料如碳酸氢钠、脂质体、四环素等均为在临床长期广泛应用的安全性物质。该研究充分证实在动物体内碳酸氢钠脂质体材料可全面阻止骨质疏松小鼠(OVX)破骨细胞泌酸溶骨,并通过微CT等一系列观察手段确认了其预防性地阻止骨量的丢失,使骨量保留达到近乎正常健康水平。同时确认其对全身主要脏器和骨组织中非泌酸细胞(成骨细胞、软骨细胞、间充质干细胞等)的安全性。该研究通过针对破骨细胞的精准和智能作用,为新型纳米药物治疗骨质疏松开辟了全新思路。 本报记者 林洁 通讯员 李文芳

[编辑: 王姝]
(本文来源:科技金融时报)
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