分享一篇近期发表在Biomacromolecules上的文章，Construction of novel polylysine/sodium alginate nanocarriers combining chlorogenic acid and siRNA against keloids。这篇文章的通讯作者是中国科学院理化技术研究所的王艺虎和郭延川。

    瘢痕疙瘩是烧伤后异常创面愈合引发的纤维化皮肤病，以细胞外基质过度沉积、成纤维细胞增殖异常为特征，常伴随疼痛、色素沉着等症状，现有治疗复发率高且效果有限。其形成与血管生成异常及免疫失衡密切相关，但该机制在以往研究中未受足够重视。RNA干扰技术中的siTGF-β1可靶向沉默瘢痕疙瘩关键致病因子TGF-β1，绿原酸（CGA）具抗血管生成与免疫调节活性，二者均具治疗潜力，却分别面临易降解、生物利用度低的应用瓶颈。为此，作者构建了基于双网络物理交联的新型纳米载体PCS，通过PEI/siTGF-β1与负载CGA的聚赖氨酸/海藻酸钠（PL/SA）自组装而成，实现二者高效递送与协同释放，旨在通过调控血管生成、改善免疫微环境治疗瘢痕疙瘩，初步实验证实其可抑制相关细胞增殖、诱导凋亡并通过 TGF-β1/EGR1通路发挥作用（图1）。

图1. PCS治疗程序示意图

    作者采用FT-IR、SEM、DLS、zeta电位测定、电泳迁移率变动分析及药物释放实验，对PCS进行物理化学表征。结果显示，PCS 成功合成且含PL、SA、CGA的特征官能团，呈球形，粒径62.6nm，25℃与37℃下稳定性良好；zeta电位26.45mV，利于细胞摄取；PL:SA=2:1时可高效包裹siTGF-β1，CGA封装率57.8%，释放平稳无突释，提升生物利用度与安全性（图2）。

图2. PCS的物理化学表征

    作者采用CCK-8法、活/死染色评估PCS对HUVEC、HKF及HSF的细胞毒性，通过荧光显微镜观察FAM标记PCS的细胞摄取，以溶血实验检测血液相容性。结果显示，PCS对三种细胞无显著细胞毒性，22小时后可成功进入细胞，溶血率仅1.13%，证实其生物相容性良好，为瘢痕疙瘩治疗提供了安全应用基础（图3）。

图3. 体外生物相容性表征

    作者采用EdU增殖检测、流式细胞术（增殖、凋亡、细胞周期分析）及细胞划痕实验，探究PCS对HUVEC和HKF的功能影响。结果显示，PCS可显著抑制二者增殖与HUVEC迁移，诱导HUVEC凋亡，通过下调S期细胞比例抑制DNA合成；其通过CGA与siTGF-β1协同作用，抑制血管生成相关因子分泌与胶原合成，有效阻碍瘢痕疙瘩发展关键环节（图4）。

图4. 体外细胞功能性测试

    作者诱导RAW264.7细胞向M1型极化构建炎症模型，通过NO含量检测及RT-qPCR技术，分析PCS对炎症因子表达的影响。结果显示，PCS与LPS共培养后，巨噬细胞NO释放量显著降低，TGF-β1、IL-13、TNF-α等炎症因子基因表达明显下调，其抗炎效应源于CGA与siTGF-β1的协同作用，可有效改善病灶免疫微环境，为瘢痕疙瘩治疗提供新方向（图5）。

图5. PCS的修复机制探究

    作者采用免疫荧光染色、RT-qPCR、转录组学、网络药理学结合ssGSEA及动物实验，探究PCS作用机制。结果显示，PCS显著下调HUVEC和HKF中TGF-β1、EGR1及纤维化/血管生成相关基因表达，通过TGF-β1/EGR1信号通路抑制胶原过度沉积；动物实验证实，PCS 可减小瘢痕疙瘩面积与厚度，优化胶原排列，具良好治疗效果（图6）。

图6. PCS的体内有效性表征

    总的来讲，作者构建了一种双网络物理交联的新型纳米载体PCS，实现了siTGF-β1 与CGA的协同释放。PCS可抑制HUVEC和HKF增殖、诱导凋亡并调控细胞周期，改善病灶免疫微环境，其作用主要通过下调 TGF-β1/EGR1 信号通路实现。动物实验证实，PCS 能减小瘢痕疙瘩面积与厚度、优化胶原排列，治疗效果显著。该载体结合基因治疗与天然活性成分，为瘢痕疙瘩治疗提供了安全有效的新型平台。

作者：JXD

DOI: 10.1021/acs.biomac.5c00989

Link: https://doi.org/10.1021/acs.biomac.5c00989