Cartilage-targeting ultrasmall lipid-polymer hybrid nanoparticles for the prevention of cartilage degradation.
Cartilage-targeting ultrasmall lipid-polymer hybrid nanoparticles for the prevention of cartilage degradation.
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DOI：
10.1002/btm2.10187
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发表时间：
2021-01
影响因子：
7.4
通讯作者：
Zhang L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ai X;Duan Y;Zhang Q;Sun D;Fang RH;Liu-Bryan R;Gao W;Zhang L
目前用于治疗软骨疾病如骨关节炎（OA）的药物递送方法仍然不足以实现足够的药物渗透和在致密软骨基质中的保留。在本文中，我们合成了用胶原蛋白靶向肽功能化的亚30 nm脂质聚合物混合纳米颗粒，用于靶向药物递送至软骨。纳米颗粒由用于药物包封的聚合物核和用胶原结合肽修饰的脂质壳组成。通过结合这些设计特征，纳米颗粒可以深入渗透并优先在软骨中积累。以5′-腺苷单磷酸活化蛋白激酶（AMPK）的激活剂MK-8722为模型药物，纳米粒能够高容量包裹药物分子，并以持续可控的方式释放药物分子。当注射到胶原酶诱导的OA小鼠的膝关节中时，载药纳米颗粒可以有效地减少软骨损伤并减轻疾病的严重程度。总体而言，超小靶向纳米颗粒代表了一种有前途的递送平台，可以克服致密组织的障碍，用于治疗各种适应症，包括软骨疾病。
Current drug delivery approaches for the treatment of cartilage disorders such as osteoarthritis (OA) remain inadequate to achieve sufficient drug penetration and retention in the dense cartilage matrix. Herein, we synthesize sub‐30 nm lipid‐polymer hybrid nanoparticles functionalized with collagen‐targeting peptides for targeted drug delivery to the cartilage. The nanoparticles consist of a polymeric core for drug encapsulation and a lipid shell modified with a collagen‐binding peptide. By combining these design features, the nanoparticles can penetrate deep and accumulate preferentially in the cartilage. Using MK‐8722, an activator of 5′‐adenosine monophosphate‐activated protein kinase (AMPK), as a model drug, the nanoparticles can encapsulate the drug molecules in high capacity and release them in a sustained and controllable manner. When injected into the knee joints of the mice with collagenase‐induced OA, the drug‐loaded nanoparticles can effectively reduce cartilage damage and alleviate the disease severity. Overall, the ultrasmall targeted nanoparticles represent a promising delivery platform to overcome barriers of dense tissues for the treatment of various indications, including cartilage disorders.
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