Delivery of therapeutic carbon monoxide by gas-entrapping materials.
Delivery of therapeutic carbon monoxide by gas-entrapping materials.
复制标题
通过气体填充材料递送一氧化碳。
DOI：
10.1126/scitranslmed.abl4135
复制
发表时间：
2022-06-29
影响因子：
17.1
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
一氧化碳 (CO) 长期以来一直被认为是有毒气体，但现在是一种公认的具有有效免疫调节作用的生物活性气体递质。尽管目前正在研究吸入二氧化碳用于肺病患者，但这种给药模式可能会带来临床挑战。将二氧化碳直接安全地输送到胃肠道的能力可以改变影响胃肠道粘膜的疾病的治疗，例如炎症性肠病或放射损伤。为了解决这一未满足的需求，受分子美食技术的启发，我们开发了一系列气体捕获材料 (GEM)，用于将二氧化碳输送到胃肠道。我们展示了高度可调且有效的 CO 输送，在啮齿动物和猪模型中实现了临床相关的体内 CO 浓度。为了支持泡沫 GEM 的潜在应用范围，我们在三种不同的疾病模型中评估了该系统。我们发现，含有 CO 的 GEM 剂量依赖性地减少对乙酰氨基酚诱导的肝细胞损伤，抑制结肠炎相关炎症和氧化组织损伤，并减轻啮齿动物辐射诱导的肠道上皮损伤。总的来说，泡沫 GEM 对 CO 在一系列适应症中的安全治疗使用具有潜在的范式转变影响。
Carbon monoxide (CO) has long been considered a toxic gas but is now a recognized bioactive gasotransmitter with potent immunomodulatory effects. Although inhaled CO is currently under investigation for use in patients with lung disease, this mode of administration can present clinical challenges. The capacity to deliver CO directly and safely to the gastrointestinal (GI) tract could transform the management of diseases affecting the GI mucosa such as inflammatory bowel disease or radiation injury. To address this unmet need, inspired by molecular gastronomy techniques, we have developed a family of gas-entrapping materials (GEMs) for delivery of CO to the GI tract. We show highly tunable and potent delivery of CO, achieving clinically relevant CO concentrations in vivo in rodent and swine models. To support the potential range of applications of foam GEMs, we evaluated the system in three distinct disease models. We show that a GEM containing CO dose-dependently reduced acetaminophen-induced hepatocellular injury, dampened colitis-associated inflammation and oxidative tissue injury, and mitigated radiation-induced gut epithelial damage in rodents. Collectively, foam GEMs have potential paradigm-shifting implications for the safe therapeutic use of CO across a range of indications.
登录
查看更多内容
影响因子：
7.3
作者：
Magierowski, Marcin;Magierowska, Katarzyna;Brzozowski, Tomasz
通讯作者：
Brzozowski, Tomasz
影响因子：
4.9
作者：
Pena, Ana C.;Penacho, Nuno;Pamplona, Ana
通讯作者：
Pamplona, Ana
影响因子：
12.2
作者：
Onyiah, Joseph C.;Sheikh, Shehzad Z.;Plevy, Scott E.
通讯作者：
Plevy, Scott E.
DOI：
10.1084/jem.20051047
发表时间：
2005-12-19
期刊：
The Journal of experimental medicine
影响因子：
--
作者：
Hegazi RA;Rao KN;Mayle A;Sepulveda AR;Otterbein LE;Plevy SE
通讯作者：
Plevy SE
影响因子：
8
作者：
Fredenburgh, Laura E.;Perrella, Mark A.;Choi, Augustine M. K.
通讯作者：
Choi, Augustine M. K.