摘要
背景：缺血性中风是一种医疗急症，有效治疗仍然不足。姜黄素 （Cur） 是一种天然多酚化合物，被认为是一种有效的神经保护剂。与合成药物相比，Cur 具有毒副作用小且有多种作用机制，在治疗缺血性中风方面具有显着优势。然而，水溶性和跨膜通透性差等缺点限制了 Cur 的应用。近年来，纳米递送系统作为提高药物溶解度和穿过血脑屏障 （BBB） 的有效方法，在中风治疗领域引起了极大的兴趣。
方法：在这项研究中，基于载有 Cur 的明胶纳米颗粒 （Cur@GAR Cur@Gel NPs） 开发了一种用于治疗缺血性卒中的新型纳米药物 （ NPs），然后用狂犬病病毒糖蛋白 （RVG29） 进行功能化和修饰以靶向脑组织。体外研究了 Cur@GAR NPs 的稳定性、抗菌特性、抗氧化特性、神经保护作用、神经元细胞摄取和生物相容性。采用Morris水迷宫试验和旷场试验，在大脑中动脉闭塞（MCAO）大鼠模型中研究Cur@GAR NPs对缺血性脑卒中的体内治疗效果，并通过组织学分析进一步探讨潜在作用机制。
结果：所得Cur@GAR NPs 提高了 Cur 的溶解度并表现出良好的分散性。体外研究表明，Cur@GAR NPs 表现出强大的抗菌特性、抗氧化特性和细胞内活性氧 （ROS） 保护。值得注意的是，RVG29 显着增强了 SH-SY5Y 细胞对 Cur@GAR NPs 的摄取。此外，体内研究证实了 Cur@GAR NPs 在减少神经损伤和支持神经功能恢复方面的作用。在 MCAO 大鼠模型中，Cur@GAR NPs 显著减轻神经炎症，减少神经元凋亡，在很大程度上恢复行为功能。
结论：总之，这些发现表明Cur@GAR NPs 可以为有效的缺血性卒中治疗提供一种新颖且有前途的方法。
图文简介
方案1 Cur@GAR NPs的构建及其在脑卒中治疗中的作用。
图1 (A) HA和AHA的1H NMR和(B) FTIR光谱。(C)合成Cur@GAR。(D) Cur@Gel NPs和Cur@GAR NPs的SEM图像和(E)粒径分布。(F) Cur@GAR NPs总分布图的EDS图谱和(G)谱图。(H) PBS中Cur@GAR NPs的姜黄素释放量。(I) Cur@GAR NPs的稳定性观察。
图2 (A)凝胶、Cur@Gel NPs和Cur@GAR NPs处理菌落照片。(B)金黄色葡萄球菌和(C)大肠杆菌的抑菌率。(D) DPPH测定的紫外可见光谱图。(E)凝胶、Cur@Gel NPs和Cur@GAR NPs对DPPH的清除率。
图3 (A) CCK-8实验中，不同剂量Cur@Gel NPs和Cur@GAR NPs处理SH-SY5Y细胞的活力。(B) Cur@Gel NPs和Cur@GAR NPs处理SH-SY5Y细胞的活死细胞染色和结晶紫染色图片。(C) SH-SY5Y细胞中Cur@Gel-RhB NPs和Cur@GAR-RhB NPs的内化。(D) Cur@Gel NPs和Cur@GAR NPs对h2o2处理SH-SY5Y细胞胞内活性氧含量和细胞毒性的影响。(E) Cur@Gel NPs和Cur@GAR NPs的溶血率。(F)不同浓度Cur@GAR NPs处理红细胞的图片。
图4 (A)空地试验和(B)游泳试验实验大鼠示意图及运动轨迹。(C)开场实验大鼠的方格数，(D)运动时间，(E)直立数。(F)游泳实验大鼠的上岸时间。
图5 (A)实验大鼠术后第7天脑组织切片H&E染色图。(B)术后第7天实验大鼠脑组织切片CASP-3、GFAP、IBA-1、MPO免疫荧光染色图。
图6术后7 D实验大鼠脑组织(A) CASP-3、(B) CD4、(C) CD11b、(D) FOXP3、(E) sCD86、(F) MRC1的Elisa检测。(G)实验结束时实验大鼠主要脏器的H&E染色图像。
结论
综上所述，本研究成功开发了一种具有脑组织靶向作用的姜黄素明胶纳米颗粒(Cur@GAR)。该纳米给药系统显著提高了Cur的溶解度，具有良好的生物相容性。值得注意的是，细胞摄取实验表明，RVG29增强了神经元细胞对Cur@GAR NPs的摄取。此外，Cur@GAR NPs保护细胞免受h2o2诱导的氧化应激和凋亡，表明它们可能通过减轻氧化应激来减少神经元细胞损伤。此外，在活体内的研究显示Cur@GAR NPs通过有效减少神经炎症和神经元细胞凋亡而具有显著的神经保护作用。Cur@GAR NPs治疗可显著改善脑卒中大鼠模型的行为功能障碍。因此，基于当前实验的发现，似乎有理由认为Cur@GAR NPs可以为中风的有效管理提供一个有吸引力的选择。进一步研究Cur@GAR NPs在缺血性脑卒中治疗中的作用机制，并在临床试验中验证其疗效和安全性，将使Cur@GAR NPs离临床应用更近一步。
DOI: 10.2147/ijn.s487628
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