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小动物活体成像系统在急性心力衰竭小鼠模型治疗中的应用
人阅读 发布时间:2023-12-22 15:51
2023年11月8日,由山西农业大学王金明教授、海军军医大学梁晓及美国威斯康星大学Hector H. Valdivia 团队共同在国际知名期刊《Materials Today Bio》(IF= 8.200)中发表了题为“OpiCa1-PEG-PLGA nanomicelles antagonize acute heart failure induced by the cocktail of epinephrine and caffeine”的文章。
在急性心脏疾病中,通过钙素(calcin)作用于利亚诺定受体(RyR)减少肌浆网中的Ca2+含量,是一种潜在的干预策略,可用于减轻β-adrenaline能应激触发的SR Ca2+过载。然而,作为一种含有33-35个氨基酸的球形肽,calcin主要对抗轻度的室性早搏(PVCs)或和双向室性心动过速(BVTs),而不是严重持续性的双向室性心动过速(BVTs)或多形性室性心动过速(PVTs)。像大多数肽类药物一样,calcin在体内具有快速的代谢率,其半衰期甚至不到2小时,因此,有必要通过增加心脏局部浓度来提高其药效,并通过长效的药剂学方法延长其作用持续时间。
本研究通过将calcin家族中最活跃的成员Opticalcin1(OpiCa1)与最常见的无毒纳米载体PEG-PLGA聚合物连接,首次合成了Opticalcin-PEG-PLGA(OpiCa1-PEG-PLGA)纳米胶束。作者发现,OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在拮抗adrenaline和咖啡碱引起的致命性急性心衰方面具有与OpiCa1几乎相同的作用,并具有良好的心脏靶向性、自稳定性和低毒性,研究还发现OpiCa1-PEG-PLGA纳米颗粒可在体内保持长期低浓度的OpiCa1。
本研究通过将calcin家族中最活跃的成员Opticalcin1(OpiCa1)与最常见的无毒纳米载体PEG-PLGA聚合物连接,首次合成了Opticalcin-PEG-PLGA(OpiCa1-PEG-PLGA)纳米胶束。作者发现,OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在拮抗adrenaline和咖啡碱引起的致命性急性心衰方面具有与OpiCa1几乎相同的作用,并具有良好的心脏靶向性、自稳定性和低毒性,研究还发现OpiCa1-PEG-PLGA纳米颗粒可在体内保持长期低浓度的OpiCa1。
主要实验方法
1.纳米胶束的制备: 使用特定的配方制备了OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,确保其稳定性和有效性。
2.动物模型: 使用相关的动物模型模拟急性心力衰竭,实验对象接受adrenaline和caffeine的混合物。
3.纳米胶束给药: 给实验组注射OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,对照组分别接受安慰剂或其他干预措施。
4.监测指标:监测各种心脏参数,如心率、血压和生化标志物,以评估纳米胶束对急性心力衰竭的影响。
在研究中,作者将5-8周龄的ICR小鼠,分为对照组、PEG-PLGA组、OpiCa1组和OpiCa1-PEG-PLGA组(n = 6)。静脉注射PEG-PLGA、OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束12 h后,使用上海勤翔IVScope 8000小动物体内成像系统监测纳米胶束的分布情况。结果表明,与FITC标记的PEG-PLGA的分散分布相比,FITC标记的OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米细胞在12 h内更集中在心脏组织中,在体内表现出良好的心脏靶向性。
1.纳米胶束的制备: 使用特定的配方制备了OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,确保其稳定性和有效性。
2.动物模型: 使用相关的动物模型模拟急性心力衰竭,实验对象接受adrenaline和caffeine的混合物。
3.纳米胶束给药: 给实验组注射OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,对照组分别接受安慰剂或其他干预措施。
4.监测指标:监测各种心脏参数,如心率、血压和生化标志物,以评估纳米胶束对急性心力衰竭的影响。
在研究中,作者将5-8周龄的ICR小鼠,分为对照组、PEG-PLGA组、OpiCa1组和OpiCa1-PEG-PLGA组(n = 6)。静脉注射PEG-PLGA、OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束12 h后,使用上海勤翔IVScope 8000小动物体内成像系统监测纳米胶束的分布情况。结果表明,与FITC标记的PEG-PLGA的分散分布相比,FITC标记的OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米细胞在12 h内更集中在心脏组织中,在体内表现出良好的心脏靶向性。
该研究表明,OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在对抗由adrenaline和caffeine联合引起的急性心力衰竭方面具有潜在的治疗作用。需要进一步的研究和临床试验来验证这些发现,并探索OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在治疗心脏急症中的转化潜力。