Adv Sci：陆军军医大学曾春雨等团队合作开发新的纳米载体，用于缓解急性肾损伤

急性肾损伤（AKI）是肾功能的突然下降，可归因于活性氧（ROS）生成失调和线粒体功能受损。据报道，鸢尾素是一种I型膜蛋白，由骨骼肌在身体活动后分泌，可通过调节线粒体的生物合成和氧化代谢来减轻肾脏损伤。

2024年8月9日，陆军军医大学曾春雨、陈垦及老年心脑血管病教育部重点实验室Liang lijia共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“Irisin-Encapsulated Mitochondria-Targeted Biomimetic Nanotherapeutics for Alleviating Acute Kidney Injury”的研究论文，该研究开发了一种巨噬细胞膜包覆的金属有机骨架（MCM@MOF）作为封装鸢尾素的纳米载体，以克服鸢尾素的固有特性，包括循环时间短、肾脏靶向能力有限和膜通透性低。

由于保留了巨噬细胞膜蛋白，工程化鸢尾素介导的仿生纳米治疗剂延长了循环时间并增强了对受损肾脏的靶向能力。鸢尾素包覆的仿生纳米治疗剂通过保护线粒体功能和调节肾小管上皮细胞中的SOD2水平，有效缓解急性缺血再灌注损伤。本研究为推进鸢尾素作为AKI潜在治疗方法的开发提供了新见解。

急性肾损伤（AKI）的特征是肾功能突然迅速恶化，导致发病率和死亡率较高的慢性肾病（CKD）进展。遗憾的是，目前缺乏有效的AKI后肾功能恢复策略。肾缺血/再灌注（I/R）损伤伴有氧气供应不足和活性氧（ROS）过量产生，是导致AKI的主要原因。肾近端小管细胞中I/R诱导的线粒体功能障碍长期以来被认为是AKI的标志。因此，在I/R损伤中保留线粒体功能可能是AKI的一种有前途的治疗策略。

新兴证据强烈表明，适度运动为CKD患者带来显著益处。先前的研究表明，鸢尾素参与线粒体的生物合成和氧化代谢，鸢尾素是一种由骨骼肌在身体活动后分泌的I型膜蛋白。此外，鸢尾素在介导肌肉-肾脏串扰方面起着至关重要的作用，从而减轻肾脏损伤并减缓从AKI到CKD的进展。

MCM@MOF@irisin仿生纳米治疗药物示意图（图源自Advanced Science ）

尽管鸢尾素在肾脏疾病中具有治疗潜力，但由于其在循环中的化学和物理不稳定性，鸢尾素的静脉输注受到阻碍，导致其半衰期较短。此外，其固有特性，如膜通透性降低和器官特异性靶向性有限，导致其治疗效果不佳。鉴于纳米医学的显著进步，现在可以想象通过精心设计的纳米载体改善化合物的药代动力学，例如鸢尾素及其特异性递送到肾脏，从而加快鸢尾素在肾功能恢复中的应用。

基于细胞膜包被的仿生纳米载体的优势，作者开发了一种用于治疗急性肾损伤的肾脏靶向纳米治疗剂（称为MCM@MOF@irisin）。作者利用巨噬细胞膜涂层的金属有机骨架（MCM@MOF）作为鸢尾素输送的纳米载体，如图1所示。利用MOF纳米载体封装鸢尾素的好处主要归因于其高比表面积、可调节的孔形状和大小以及在循环中的生物降解性，这对于有效输送核酸、siRNA和蛋白质具有巨大的前景。重要的是，鸢尾素在生理条件下通过一锅合成法负载到MOF纳米载体中，而不会影响其活性。

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参考消息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202402805