Personalized Nanotherapy by Specifically Targeting Cell Organelles To Improve Vascular Hypertension.
Personalized Nanotherapy by Specifically Targeting Cell Organelles To Improve Vascular Hypertension.
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DOI：
10.1021/acs.nanolett.8b04138
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发表时间：
2019-02-13
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Nauli SM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pala R;Mohieldin AM;Shamloo K;Sherpa RT;Kathem SH;Zhou J;Luan Z;Zheng JG;Ahsan A;Nauli SM
由初级纤毛功能异常引发的纤毛病，涵盖了不断扩大的肾脏、肝脏及心血管疾病谱。目前，针对纤毛功能障碍患者尚无有效的治疗方法。因此，我们首次研发并比较了两种不同（金属和聚合物）的纤毛靶向纳米颗粒药物递送系统（CTNDDS），即CT - DAu - NPs和CT - PLGA - NPs。将这些负载非诺多泮的CTNDDS与单独使用的非诺多泮进一步进行比较。单细胞单纤毛的活体成像分析证实，CTNDDS能够特异性地靶向初级纤毛。虽然在体外培养细胞中，CTNDDS相较于单独使用的非诺多泮未展现出任何优势，但在小鼠模型中，CTNDDS递送非诺多泮的效果优于单独使用非诺多泮，因为它消除了反射性心动过速的副作用。尽管单独使用非诺多泮时在小鼠体内需缓慢输注，但CTNDDS却可以进行推注。虽然CT - DAu - NPs和CT - PLGA - NPs之间在治疗效果上没有显著差异，但CT - PLGA - NPs更倾向于将纤毛病相关参数纠正至接近正常生理水平，这表明CT - PLGA - NPs作为载体比CT - DAu - NPs更具优势。两种CTNDDS均未显示出全身性不良反应。总之，我们的研究提供了科学依据，表明现有药物可通过先进的纳米材料实现个性化定制，以纤毛为靶点治疗纤毛病，而无需研发新药物。
Ciliopathies caused by abnormal function of primary cilia include expanding spectrum of kidney, liver, and cardiovascular disorders. There is currently no treatment available for patients with cilia dysfunction. Therefore, we generated and compared two different (metal and polymer) cilia-targeted nanoparticle drug delivery systems (CTNDDS), CT-DAu-NPs and CT-PLGA-NPs, for the first time. These CTNDDS loaded with fenoldopam were further compared to fenoldopam-alone. Live-imaging of single-cell-single-cilium analysis confirmed that CTNDDS specifically targeted to primary cilia. While CTNDDS did not show any advantages over fenoldopam-alone in cultured cells in vitro, CTNDDS delivered fenoldopam more superior than fenoldopam-alone by eliminating the side effect of reflex tachycardia in murine models. Although slow infusion was required for fenoldopam-alone in mice, bolus injection was possible for CTNDDS. Though there were no significant therapeutic differences between CT-DAu-NPs and CT-PLGA-NPs, CT-PLGA-NPs tended to correct ciliopathy parameters closer to normal physiological levels, indicating CT-PLGA-NPs were better cargos than CT-DAu-NPs. Both CTNDDS showed no systemic adverse effect. In summary, our studies provided scientific evidence that existing pharmacological agent could be personalized with advanced nanomaterials to treat ciliopathy by targeting cilia without the need of generating new drugs.
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作者：
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DOI：
10.1161/hypertensionaha.111.172080
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