构建起“特洛伊木马”式纳米粒子的结构蓝图，其应用前景广阔

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作者：Liz Zee

导读：COVID-19大流行凸显了急性肺损伤（ALI）对人体的破坏性影响，ALI是急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的一部分，而ARDS是COVID-19患者死亡的主要原因。最近，研究人员发现了一种诊断和治疗ARDS的潜在新方法。

根据宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的一项新研究——中性粒细胞（一种检测并清除体内有害粒子的白细胞）如何通过物质的表面结构来区分要清除的物质，并且更倾向于清除那些“蛋白质聚集”的粒子，研究人员发现了一种诊断和治疗急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的潜在新方法。该研究结果发表在《Nature Nanotechnology》上，名为“Supramolecular arrangement of protein in nanoparticle structures predicts nanoparticle tropism for neutrophils in acute lung inflammation”。

https://doi.org/10.1038/s41565-021-00997-y

研究人员研究了中性粒细胞如何区分被破坏的细菌和血液中的其他化合物（如胆固醇颗粒）。他们在患有急性肺损伤（ALI）的小鼠身上测试了23种不同的蛋白质纳米粒子，揭示了一套预测中性粒细胞清除的“规则”。中性粒细胞不清除对称的刚性粒子（如病毒），但它们会清除那些“蛋白质聚集”的粒子，研究人员称之为“凝集蛋白的纳米粒子（NAP）”。

“我们希望利用中性粒细胞识别并清除入侵者的功能，设计一个‘特洛伊木马’式的纳米粒子来治疗急性肺损伤（ALI）和急性呼吸窘迫综合征（ARDS），”该研究的第一作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院系统药理学与转化治疗学系博士后研究员Jacob Myerson博士说，“不过，为了构建这种‘特洛伊木马’式的递送系统，我们必须确定中性粒细胞识别并清除血液中粒子的机制。”

急性肺损伤（ALI）和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是危及生命的呼吸衰竭形式，发病率和死亡率都很高。在COVID-19疫情之前，美国每年有19万例急性呼吸窘迫综合征（ARDS）病例，7.5万例死亡，其中急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是由肺炎、败血症和创伤引起的。然而，COVID-19已将急性呼吸窘迫综合征（ARDS）病例增加至数百万例。

患有急性肺损伤（ALI）/急性呼吸窘迫综合征（ARDS）时，肺泡会“动员”中性粒细胞到肺部以清除循环中的微生物。这一过程会导致中性粒细胞释放化合物，进一步加重肺损伤并且会损害肺泡，因此患者会出现低血氧水平。不幸的是，急性肺损伤（ALI）/急性呼吸窘迫综合征（ARDS）对人体的损伤非常大，但却没有有效的药物来控制它，目前的治疗主要是供养患者，使其肺部自然缓慢地愈合。

为了治疗急性呼吸窘迫综合征（ARDS）并解决其他医疗问题，宾夕法尼亚大学和其他地方的研究人员一直在使用纳米粒子将药物集中在受伤或患病的器官中。这种纳米粒子也被用于基因治疗和免疫治疗。

研究人员指出，我们利用纳米粒子通过中性粒细胞治疗急性肺损伤（ALI）/急性呼吸窘迫综合征（ARDS）还有很长的路要走，但这项研究代表着我们在了解免疫系统状况和功能方面迈出了重要一步。

“现在我们已经确定中性粒细胞会清除凝集蛋白的纳米粒子，我们的下一步是了解其他微生物，比如病毒这种对称的刚性微生物，是如何以及为什么进化以躲避中性粒细胞的，”资深作者Jacob Brenner博士说，“有了这些知识，我们可以继续利用这种材料科学和工程的独特结合，创造针对更先进和更复杂的病症的疾病特异性疗法。”

参考资料：

https://phys.org/news/2021-12-blueprint-nanoparticles-white-blood-cells.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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