一、文献基础信息
英文标题:A sono-responsive antibacterial nanosystem co-loaded with metformin and bone morphogenetic protein-2 for mitigation of inflammation and bone loss in experimental peri-implantitis
中文标题:共载二甲双胍与骨形态发生蛋白-2的声响应抗菌纳米系统,用于减轻实验性种植体周围炎的炎症与骨丢失
作者:Bo Hu、Wang Qiao、Yang Cao、Xiaoming Fu、Jinlin Song(重庆医科大学口腔医学院、重庆大学附属沙坪坝医院、重庆医科大学附属第二医院)
期刊:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology,2024年第12卷,文章号1410230,DOI:10.3389/fbioe.2024.1410230
发表时间:2024年5月24日
原文链接:https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2024.1410230/full
摘要:种植体周炎随牙种植体广泛应用而增多,有望成为全球性公共卫生问题。本研究提出共载二甲双胍(Met)和骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的新型声响应抗菌纳米系统治疗种植体周炎。以ZIF-8为载体负载血卟啉单甲醚(HMME)增强声动力抗菌,评价其ROS产生效率和体外杀菌效果;随后将HMME@ZIF-8、BMP-2@PLGA和Met加入明胶甲基丙烯酰(GelMA)水凝胶,形成HMME@ZIF-8/Met/BMP-2@PLGA/GelMA复合水凝胶,评价其生物相容性;并在大鼠上颌建立细菌诱导种植体周炎模型,考察复合水凝胶联合超声对炎症和骨修复的作用。结果显示HMME@ZIF-8在超声刺激下具有更好的ROS产生效率和抗菌效果,复合水凝胶生物相容性良好,超声辅助应用可降低IL-6和TNF-α释放并减少种植体周围骨丢失。
二、文献核心主要内容
研究背景:种植体周炎是种植体周围以黏膜炎症和支持骨丢失为特征的菌斑相关疾病,治疗困难。现有非手术治疗疗效不可预测,手术创伤大且疗效不确切;抗菌光动力治疗受激光和组织穿透限制。超声可深层穿透并在声敏剂作用下产生活性氧杀菌。ZIF-8多孔高比表面积可提高载药并可增强超声空化效应促进ROS产生。本文首次将声动力抗菌与Met抗炎、BMP-2促成骨相结合,治疗种植体周炎。
主要内容:以ZIF-8负载声敏剂HMME(HMME@ZIF-8)增强声动力抗菌;用双乳液法制备BMP-2@PLGA纳米粒;将HMME@ZIF-8、Met和BMP-2@PLGA按2:5:5比例加入GelMA水凝胶形成复合水凝胶。体外以DPBF探针评价超声下ROS产生,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和牙龈卟啉单胞菌评价杀菌效果;在大鼠上颌细菌诱导种植体周炎模型中,联合超声评价其炎症调控与骨修复作用。
实验结果:HMME@ZIF-8在超声刺激下较单独HMME或ZIF-8具有更好的ROS产生效率和抗菌效果。复合水凝胶生物相容性良好,可缓释Met和BMP-2。超声辅助应用复合水凝胶显著降低大鼠种植体周炎模型IL-6和TNF-α释放,减少种植体周围骨丢失并促进骨修复。
研究结论:HMME@ZIF-8是良好的声动力抗菌声敏剂材料;HMME@ZIF-8/Met/BMP-2@PLGA/GelMA复合水凝胶联合超声,通过抗菌、抗炎和促成骨的协同作用,为种植体周炎治疗提供了新的选择。
三、瑞禧产品引用情况
引用产品:ZIF-8(沸石咪唑酯骨架-8)与PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物,乳酸:羟基乙酸=50:50,分子量45 000 Da)。
相关产品:ZIF-8、ZIF-67等金属有机框架材料,PLGA系列(PLGA、mPEG-PLGA、PLGA-PEG-PLGA等)生物可降解聚合物。
原文:论文Materials部分明确记载:"ZIF-8 and PLGA (lactide:glycolide = 50:50, PLGA = 45,000 Da MW) were purchased from Ruixi Biotechnology Co., Ltd. (Xi'an, China)"(ZIF-8和PLGA购自西安瑞禧生物科技有限公司)。ZIF-8作为声敏剂HMME的载体并增强声动力抗菌效果,PLGA用于制备BMP-2@PLGA纳米粒实现蛋白药物缓释,二者是本文种植体周炎声响应复合水凝胶的关键材料。
四、相关文献:
文献名称:1、Mal-PEG-NHS mediated RGD peptide modification on liposomes for tumor vasculature targeting
中文名:Mal-PEG-NHS 介导 RGD 多肽修饰脂质体靶向肿瘤血管
作者:Zhou J, et al.
链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jbm.b.34081
文献名称:2、SH-PEG-NH₂ modified Fe3O4 nanoparticles for GSH responsive drug release
中文名:SH-PEG-NH₂修饰 Fe3O4磁粒实现 GSH 响应释药
作者:Shi S, et al.
链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168365921002896
文献名称:3、PEG2k-PLGA10k nanoparticle loaded with probucol for corneal anti-inflammatory therapy
中文名:PEG2k-PLGA10k 载普罗布考纳米粒用于角膜抗炎治疗
作者:Ge Z, et al.
链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813024032147
文献名称:4、PPS-PEG micelles for delivery of dihydroartemisinin and ROS amplified tumor therapy
中文名:PPS-PEG 胶束递送双氢青蒿素实现 ROS 放大*肿瘤
作者:Tan F, et al.
链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2023/dd/d3dd00482j
文献名称:5、PdPC (OBu)₈ incorporated liposomes for NIR triggered on-demand release of lidocaine
中文名:PdPC (OBu)₈脂质体近红外触发利多卡因按需释放
作者:Zheng X, et al.
链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jps.24027
文献名称:6、DSPE-PEG3k anchored liposomes for co-delivery of resveratrol and paclitaxel to reverse MDR
中文名:DSPE-PEG3k 脂质体共递送白藜芦醇 + 紫杉醇逆转多药耐药
作者:Yang L, et al.
链接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10717544.2022.2114378