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中山大学陈永明教授和刘利新副教授团队在聚合物材料抑制类风湿性关节炎的研究中取得重要进展
2018-10-26 来源:中国流变网    点击次数:55次    

  类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)是一种常见的慢性自身免疫疾病,其发病率约占世界人口1%。自身抗原激起免疫系统释放的细胞因子侵蚀关节骨和软骨,导致骨变形、关节肿胀,严重影响患者生活和工作。目前其临床治疗主要是采用包括甲氨喋呤等抗风湿药物(DMARD)和抗TNF-a抗体等抗体类生物药物,但存在毒副作用、影响免疫系统、价格昂贵等严重问题,因此寻求新的治疗RA策略依然是重大挑战。近年的研究表明,患者关节积液中的cfDNA浓度异常高,而游离核酸又可被免疫细胞的TLR样受体识别,产生非正常的免疫反应。

  中山大学材料科学与工程学院功能生物医用材料团队用阳离子聚合物材料结合游离核酸,发现聚合物材料可以抑制患者自身游离核酸引起的原代细胞炎症反应,观察到纳米材料可以通过炎症导致的高血管通透性富集到动物模型关节部位,从而显著抑制关节的肿胀、骨和软骨的破坏,并且恢复动物活动能力。研究发现,阳离子聚合物纳米粒子cNP与cfDNA的结合能力强,能很好地抑制cfDNA对免疫细胞TLR9的激活,能有效抑制cfDNA引起的RA病人关节积液单核细胞及滑膜样细胞的炎症反应。对慢性大鼠关节炎模型进行静脉注射cNP以后,其关节中的积液及软组织的水肿显著减少,关节骨质破坏程度降低,关节滑膜处的炎症细胞浸润变少,说明cNP对于类风湿性关节炎有明显的疗效。治疗后模型大鼠的行动力得以恢复,表明cNP还能有效解决RA后期面临的关节僵硬而行动不便的问题。

图1. cfDNA引起关节腔炎症反应和聚合物抑制免疫反应的原理示意图。

图2. cNP治疗后大鼠模型的软组织(a. 后掌MRI影像)、骨质量(b. 踝关节microCT影像)和炎症浸润改善(c. HE染色)的结果。

  这是在国际上首次利用材料清除游离核酸机理治疗类风湿关节炎的研究报道,展现出聚合物材料可望作为“药物”治疗类风湿关节炎,可望作为一种全新的治疗策略来治疗类风湿性关节炎。该研究成果已经申请发明专利,具有自主知识产权。相关成果以“Cationic Nanoparticle as an Inhibitor of Cell-Free DNA-Induced Inflammation”为题,于2018年10月16日发表在国际著名学术期刊Nature Communications。

  中山大学材料科学与工程学院博士研究生梁慧怡为第一作者;中山大学材料科学与工程学院刘利新副教授陈永明教授,中山大学孙逸仙纪念医院沈君教授和哥伦比亚大学梁锦荣教授为共同通讯作者。该项研究得到广东省“珠江人才”计划引进创新创业团队项目、国家自然科学基金和广东省自然科学基金的支持。

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-06603-5

 
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