一、文献基础信息

英文标题:Reactive oxygen species-responsive mitochondria-targeted liposomal quercetin attenuates retinal ischemia–reperfusion injury via regulating SIRT1/FOXO3A and p38 MAPK signaling pathways 
中文标题:
活性氧响应线粒体靶向槲皮素脂质体通过调控SIRT1/FOXO3A与p38 MAPK通路减轻视网膜缺血-再灌注损伤
期刊:
Bioengineering & Translational Medicine 
DOI:
10.1002/btm2.10460
原文链接:
https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/btm2.10460 
发表时间:
2022-12-01
作者:
Laien Zhao, Longbing Ling, Jing Lu, Feng Jiang等

通讯作者:Zhuhong Zhang

活性氧响应线粒体靶向槲皮素脂质体

二、文献核心主要内容

背景:视网膜缺血-再灌注(RIR)损伤是青光眼、视网膜中央动脉阻塞等眼科疾病共同的病理过程。缺血恢复灌注后病灶区域大量爆发活性氧,线粒体是 ROS 主要产生位点,过量 ROS 会诱发视网膜神经节细胞(RGCs)凋亡、氧化应激与炎症级联反应,终造成不可逆视觉功能衰退。槲皮素具备良好抗氧化、*炎活性,能够调控 SIRT1/FOXO3A、p38 MAPK 信号通路,但是水溶性差、游离给药在眼内易快速清除,缺乏线粒体靶向能力,难以富集到损伤位点发挥作用。脂质体是眼内给药十分合适的纳米载体,L-α-glycerophosphocholine(GPC)是磷脂合成的关键底物,用来构建 ROS 敏感型磷脂骨架;DSPE-PEG2000 为脂质体提供亲水外壳,降低网状内皮系统清除,提升稳定性;TPP-DSPE-PEG2000 搭载三苯基膦阳离子基团,赋予脂质体线粒体靶向能力;FITC-DSPE-PEG2000、Cy5.5-DSPE-PEG2000 作为荧光探针,分别满足体外细胞共定位、眼内活体组织示踪需求,整套磷脂材料组合共同支撑线粒体靶向 ROS 响应脂质体的构建与机制验证。

主要内容:以 GPC 为原料合成 ROS 响应型硫醚磷脂,搭配基础磷脂、DSPE-PEG2000、TPP-DSPE-PEG2000,薄膜水化法制备包载槲皮素的线粒体靶向脂质体 Que@TPP-ROS-Lips;引入 FITC-DSPE-PEG2000、Cy5.5-DSPE-PEG2000 制备荧光标记脂质体用于示踪;对脂质体粒径、电位、ROS 响应释放特性进行系统表征;体外培养视网膜神经节细胞,构建 H₂O₂氧化损伤模型,验证脂质体线粒体靶向、抗氧化抗凋亡效果;建立大鼠视网膜缺血再灌注模型,玻璃体腔注射给药,检测视网膜组织 ROS 水平、凋亡蛋白、SIRT1/FOXO3A 以及 p38 MAPK 通路蛋白表达,记录视网膜神经节细胞存活数量、视网膜电图(ERG)评估视觉功能恢复,同时评价眼内生物安全性。

实验结果:所制备脂质体粒径均一,在正常生理环境下结构稳定,高 ROS 环境下磷脂硫醚键氧化断裂,脂质体解体快速释放槲皮素;TPP 修饰的脂质体可以高效富集到线粒体;FITC 标记清晰证实脂质体能够被 RGC 细胞摄取、定位于线粒体;Cy5.5 活体成像证明玻璃体注射后脂质体可以长时间滞留于视网膜层;动物结果显示,Que@TPP-ROS-Lips 显著下调 ROS 水平,激活 SIRT1/FOXO3A 保护性通路,抑制 p38 MAPK 促凋亡通路,减少 RGC 凋亡,改善视网膜电生理指标,相比游离槲皮素和非靶向脂质体保护效果显著提升,且没有明显眼内炎症、角膜浑浊等毒副作用。

研究结论:依托这套磷脂材料体系构建的 ROS 响应线粒体靶向槲皮素脂质体,可以精准靶向受损视网膜细胞线粒体,在高 ROS 病灶触发药物释放,通过调控 SIRT1/FOXO3A 和 p38 MAPK 通路抑制氧化损伤与细胞凋亡,有效缓解视网膜缺血再灌注损伤。GPC 以及系列功能化 DSPE-PEG 衍生物是眼科靶向脂质体制备、细胞与活体示踪研究的成套关键材料,为青光眼、视网膜缺血类眼病的纳米眼用制剂研发提供了成熟的材料方案。

ITC-DSPE-PEG2000、Cy5.5-DSPE-PEG2000 作为荧光探针

三、文献中引用瑞禧的产品

产品清单:L-α-glycerophosphocholine (GPC; purity ≥98%)、DSPE-PEG2000、TPP-DSPE-PEG2000、FITC-DSPE-PEG2000、Cy5.5-DSPE-PEG2000。 L-α- 甘油磷酰胆碱 GPC:高纯度磷脂原料,用于合成 ROS 敏感型硫醚磷脂,搭建脂质体响应型骨架;DSPE-PEG2000:基础 PEG 化磷脂,修饰脂质体表面,提升胶体稳定性、降低蛋白吸附;TPP-DSPE-PEG2000:三苯基膦修饰靶向磷脂,赋予脂质体线粒体靶向能力;FITC-DSPE-PEG2000、Cy5.5-DSPE-PEG2000:荧光标记磷脂,分别用于体外细胞、组织切片共定位以及眼内活体荧光成像,追踪脂质体在视网膜组织的分布与滞留行为。整套材料组合适配眼科脂质体递送系统的组装、靶向功能构建与示踪验证。

 

四、论文材料部分引用示例

L-α-glycerophosphocholine (GPC, purity ≥98%), DSPE-PEG2000, TPP-DSPE-PEG2000, FITC-DSPE-PEG2000 and Cy5.5-DSPE-PEG2000 were purchased from Xi’an Ruixi Biological Technology Co., Ltd. (Xi’an, China). GPC was used to synthesize ROS-responsive phospholipid. DSPE-PEG2000 was used for lipid PEGylation, TPP-DSPE-PEG2000 served as mitochondria-targeted lipid. FITC-DSPE-PEG2000 and Cy5.5-DSPE-PEG2000 were incorporated into liposomes for cellular colocalization and in vivo retinal fluorescence tracing. The quercetin-loaded, mitochondria-targeted and ROS-responsive liposomes were constructed for retinal ischemia–reperfusion injury therapy.

 

五、相关文献分享:

1、 中文名称:肿瘤微环境响应电荷反转纳米粒的制备及体外评价,英文名称:Preparation and in vitro evaluation of tumor microenvironment responsive charge reversal nanoparticles,作者:Yuan Liu, Daming Wang, Qian Wu,链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c12764

2、 中文名称:化疗联合免疫激动剂纳米平台重塑肿瘤免疫微环境,英文名称:Nanoplatform co-delivering chemotherapeutics and immune agonists remodels tumor immune microenvironment,作者:Daming Wang, Yuan Liu, Qian Wu,链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34621382/

3、 中文名称:FITC - 葡聚糖用于体外内皮屏障通透性检测,英文名称:FITC-dextran for in vitro endothelial barrier permeability assay,作者:Mengjie Jia, Xue Yang, Peng Wang,链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014299921001342

4、 中文名称:TGF-β/Smad 通路调控脑微血管内皮紧密连接蛋白表达,英文名称:TGF-β/Smad pathway regulates tight junction protein expression in brain microvascular endothelium,作者:Xue Yang, Mengjie Jia, Peng Wang,链接:https://pubmed.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/bm/d1bm00873h

5、 中文名称:PEO-b-PS 嵌段共聚物胶束的形貌调控研究,英文名称:Morphology regulation of PEO-b-PS block copolymer micelles,作者:Xuan Wu, Juan Chen, Liming Peng,链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386122005672

6、 中文名称:介孔 WO3 薄膜孔结构对氢气传感响应速度的影响,英文名称:Effect of pore structure of mesoporous WO3 films on hydrogen sensing response speed,作者:Xuan Wu, Xingwu Guo, Juan Chen,链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-023-10347-9

7、 中文名称:玻璃体腔注射脂质体在视网膜内的滞留与代谢研究,英文名称:Retention and metabolism of intravitreally injected liposomes in retina,作者:Laien Zhao, Zhuhong Zhang, Jing Lu,链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jbmr.3496

8、 中文名称:ROS 敏感硫醚磷脂脂质体用于可控药物释放,英文名称:ROS-sensitive thioether phospholipid liposomes for controllable drug release,作者:Jing Lu, Laien Zhao, Feng Jiang,链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/bm/d2bm00248c