RGD-HSA-TAC 纳米颗粒：靶向递送他克莫司，缓解糖尿病肾病中足细胞损伤的新希望

为解决糖尿病肾病（DKD）治疗难题，研究人员开展 RGD-HSA-TAC 纳米颗粒靶向递送他克莫司（TAC）的研究。结果显示，SANPs 和 CNPs 可减少 TAC 副作用，更好地保护足细胞。这为 DKD 治疗提供了新策略。

在医学领域，糖尿病肾病（DKD）如同一个 “隐形杀手”，悄然威胁着众多糖尿病患者的健康。它是糖尿病常见且严重的并发症，是导致终末期肾病（ESRD）的主要原因 。目前，DKD 的治疗面临诸多困境，由于其复杂的病理机制，现有的临床治疗方法难以取得理想效果。而他克莫司（Tacrolimus，TAC）虽在免疫介导和遗传介导的肾病治疗中展现出一定潜力，可恢复足细胞细胞骨架完整性、抑制细胞凋亡，但因其会加重高血糖和感染风险，在糖尿病肾病的临床治疗中受限。

为了攻克这一难题，来自南京大学医学院附属金陵医院国家临床研究中心以及南京大学医药生物技术国家重点实验室的研究人员，开展了一项意义重大的研究。他们设计并合成了两种纳米颗粒，RGD-HSA-TAC SANPs（SANPs）和 RGD-HSA-TAC CNPs（CNPs），旨在实现他克莫司向足细胞的靶向递送。研究结果令人振奋，这两种纳米颗粒不仅有效减少了他克莫司在胰腺、淋巴结和胸腺中的积累，降低了高血糖和感染的风险，还在保护受损足细胞、缓解足细胞凋亡方面表现出色，且 CNPs 的效果优于 SANPs。这一研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上，为糖尿病肾病的治疗开辟了新的方向。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是纳米颗粒的合成与表征技术，通过特定的化学反应合成 SANPs 和 CNPs，并利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）等手段对其进行表征；其次是体内外的检测分析技术，如通过高效液相色谱 - 串联质谱（HPLC-MS/MS）测定药物含量、进行药代动力学研究，使用流式细胞术和激光扫描共聚焦显微镜观察细胞摄取情况等；还建立了动物模型，利用糖尿病小鼠模型和皮肤感染模型评估纳米颗粒的治疗效果和安全性。

下面来看具体的研究结果：

• 纳米颗粒的合成与特性：通过两种方法成功合成了 SANPs 和 CNPs，其中 SANPs 利用超声乳化技术和 EDC 交联 RGD 制备，粒径约 120nm；CNPs 则基于 PDC 概念，通过活化他克莫司与 HSA 偶联并结合 RGD 得到，粒径约 90nm 。两种纳米颗粒都显著提高了药物载量，SANPs 约为 8.49%，CNPs 约为 10.48%，且溶解性良好。在体外释放实验中，它们表现出良好的稳定性和可控的药物释放特性，在最初 12h 内他克莫司释放较少，24h 接近平衡，CNPs 稳定性更优。CCK8 实验和溶血实验表明，在 0.01 - 10mg/mL 浓度范围内，SANPs 和 CNPs 均无细胞毒性和溶血现象 。但在对 Jurkat T 细胞的实验中发现，SANPs 和 CNPs 的免疫抑制活性比游离他克莫司（fTAC）弱，细胞对其摄取的他克莫司含量也较低。
• 纳米颗粒的细胞摄取与转运：通过荧光标记和检测、流式细胞术以及 HPLC-MS/MS 分析发现，人足细胞对 SANPs 和 CNPs 的摄取显著高于游离 FITC 和 fTAC，且摄取过程由整合素 αvβ3 受体 - 配体相互作用介导。进一步研究发现，小窝蛋白 1（Cav1）在纳米颗粒的内吞过程中起关键作用，下调 Cav1 可显著降低纳米颗粒的摄取，而网格蛋白重链（Cltc）和 Cdc42 对摄取影响较小。在足细胞内，SANPs 和 CNPs 会被溶酶体摄取并消化，释放出的他克莫司进入细胞质，其在细胞内的分布和变化具有一定的时间规律。
• 纳米颗粒的体内分布与药代动力学：利用荧光示踪剂对纳米颗粒进行体内分布研究，发现 Cy5.5-SANPs 和 Cy5.5-CNPs 在肾脏中的递送增强，在胰腺和胸腺中的积累减少，且 CNPs 的表现更优。免疫荧光分析证实 SANPs 和 CNPs 主要在肾小球足细胞中积累，且体内摄取也由整合素 αvβ3 受体 - 配体相互作用介导。药代动力学研究表明，SANPs 和 CNPs 能使他克莫司的半衰期缩短，在体内能被肾脏快速代谢，减少在循环血液中的积累。
• 纳米颗粒的安全性与治疗效果：对心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏和胰腺进行组织病理学分析以及炎症因子和器官损伤标志物检测，结果表明连续注射 fTAC、SANPs 或 CNPs 30 天未引起明显的细胞或组织损伤，证实了 SANPs 和 CNPs 的安全性 。在体外，利用高糖联合晚期糖基化终末产物（HG + AGEs）模拟糖尿病微环境，发现 SANPs 和 CNPs 能恢复足细胞的细胞骨架，保留 SYNPO 和 WT - 1 的表达，抑制线粒体损伤和细胞凋亡，减轻纤维化反应和炎症因子分泌，且 CNPs 效果更显著。在体内，通过链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病肾病小鼠模型实验，同样证明了 SANPs 和 CNPs 能改善肾脏病理变化，降低尿白蛋白与肌酐比值、24h 尿蛋白、血清尿素氮（BUN）和血清肌酐，减轻线粒体损伤、抑制细胞凋亡、缓解纤维化反应和减少炎症因子分泌，CNPs 效果优于 SANPs。
• 纳米颗粒对副作用的影响：在糖尿病小鼠实验中，发现 fTAC 会显著加重高血糖，而 SANPs 和 CNPs 治疗组的空腹血糖（FBG）水平、口服葡萄糖耐量试验（OGTT）结果、糖化血红蛋白（HbA1c）水平均优于 fTAC 组，且胰岛素表达更高。在免疫功能方面，fTAC 会减小胸腺和肠系膜淋巴结的大小，降低 CaN 活性，而 SANPs 和 CNPs 对这些器官大小和 CaN 活性影响较小。在皮肤感染模型中，fTAC 治疗的小鼠感染后出现明显红斑和脓肿，而 SANPs 和 CNPs 治疗组的感染症状明显减轻，皮肤细菌培养显示其金黄色葡萄球菌菌落形成单位更少，表明 SANPs 和 CNPs 可降低感染风险，且 CNPs 效果更好。

综上所述，该研究成功开发了 SANPs 和 CNPs 两种纳米颗粒，它们能够增强他克莫司向足细胞的递送，有效减轻足细胞损伤，缓解糖尿病肾病的进展，同时减少了他克莫司在胰腺、淋巴结和胸腺中的积累，降低了相关副作用。这一研究成果为糖尿病肾病的治疗提供了新的思路和潜在的治疗方法，具有重要的临床应用前景。但目前研究仍处于基础阶段，未来还需要进一步开展临床试验，验证其在人体中的安全性和有效性，推动这一成果从实验室走向临床应用，为广大糖尿病肾病患者带来新的希望。