通过唾液酸缀合的E-选择素靶向纳米胶束发挥抗炎功效并缓解代谢相关脂肪性肝病进展

E-Selectin-Targeted Nanomicelles via Sialic Acid Conjugation for Anti-Inflammatory Efficacy and Alleviating the Progression of Metabolic-Associated Steatotic Liver Disease.

作者信息Congyi Zhang, Changmei Zhang, Qiong Sun, Haotian Wu, Wenze Yin, Haiyan Zhu, Shizhuan Huang, Zhihua Zhang, Yiyun Zou, Dixiang Wen, Xiaoyan Xu, Mingming Lian, Changhao Sun, Sheng Tai
PMID41635636
发布时间2026-02-30
DOI10.34133/bmr.0305

实验完整度

高

包含分子对接、SPR、细胞实验、动物模型、RNA-seq和多种机制验证(共IP、CETSA、敲低/过表达等)。

主要模型

人肝细胞系HL-7702 人肝窦内皮细胞LSECs HFHC饮食诱导的MASH小鼠模型 MCD饮食诱导的MASH小鼠模型

重点核对

SA与SELE的结合亲和力(SPR测定的Kd为4.16×10^-6 nM) SA-PEG-ALA在LSECs中的摄取效率(共聚焦和流式细胞术) 体内肝脏靶向分布(DIR标记的纳米胶束在小鼠中的荧光成像) 对NF-κB信号通路的抑制(Western blot检测p-IκBα、p-NF-κB) HSP70与IκBα的相互作用(co-IP实验)

摘要

背景:代谢相关脂肪性肝病(MASLD),包括代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH),是一种日益增长的健康问题,其特征是肝脏炎症、纤维化和内皮功能障碍。靶向治疗对于解决这些问题和改善治疗结果至关重要。方法:开发了一种唾液酸(SA)修饰的纳米胶束系统(SA-PEG-ALA),通过E-选择素(SELE)靶向肝窦内皮细胞(LSECs)。分子对接和表面等离子体共振(SPR)用于确认SA与SELE之间的结合相互作用。使用LSECs和脂肪变性肝细胞进行体外实验,以评估SA-PEG-ALA的细胞摄取和治疗效果。使用HFHC诱导的MASH小鼠模型进行体内研究,以评估SA-PEG-ALA的分布和治疗结果。此外,进行了RNA测序以探索其作用的分子机制。结果:分子对接和SPR分析确认SA有效结合SELE,促进ALA靶向递送至LSECs。在体外,与其他制剂相比,SA-PEG-ALA在LSECs中的摄取显著更高。在体内,SA-PEG-ALA表现出优异的肝脏靶向性,并显示出比PEG-ALA更强的治疗效果,显著减轻了MASH模型中的脂肪变性、肝脏炎症和纤维化。机制上,SA-PEG-ALA与HSP70相互作用,增强其稳定性并促进HSP70与IκBα的结合,这有助于抑制NF-κB信号通路。结论:SA-PEG-ALA为MASLD提供了一种有前景的靶向治疗策略,具有改善的肝脏靶向性、抗炎和抗纤维化作用,突显了其治疗MASLD的潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
能否通过靶向SELE的纳米递送系统提高ALA对MASLD的治疗效果,并阐明其分子机制?
核心机制
SA-PEG-ALA通过SA与SELE结合靶向LSECs,递送ALA;ALA与HSP70相互作用,增强HSP70稳定性,促进HSP70与IκBα结合,从而抑制NF-κB信号通路,减轻炎症和纤维化。
主要证据
体外共培养模型显示SA-PEG-ALA在LSECs中摄取增加;HFHC小鼠模型中SA-PEG-ALA显著减轻脂肪变性、炎症和纤维化;RNA-seq和Western blot显示NF-κB通路被抑制;pull-down和CETSA证实ALA与HSP70结合,co-IP显示HSP70-IκBα相互作用增强。
研究意义
SA-PEG-ALA作为MASLD的靶向治疗策略,具有改善肝脏靶向、抗炎和抗纤维化作用,为MASLD治疗提供新方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建MASH模型并验证SELE表达

确定SELE在MASH中是否过表达,并作为治疗靶点。

C57BL/6小鼠喂食HFHC饮食20周或MCD饮食4周建立MASH模型;收集人类肝脏样本;通过RNA-seq、qPCR、WB和IHC检测SELE表达。

2

体外共培养模型验证脂肪变性肝细胞诱导LSEC功能障碍

确认脂肪变性肝细胞是否上调LSEC中SELE表达并引起功能障碍。

使用油酸诱导HL-7702细胞脂肪变性,与LSECs共培养24小时;检测SELE表达、单核细胞黏附和LSEC凋亡。

3

合成与表征SA-PEG-ALA纳米胶束

制备SA修饰的PEG-ALA纳米胶束并表征其物理化学性质。

合成SA-PEG-ALA、PEG-ALA和SA-PEG;通过1H NMR、HRMS确认结构;制备纳米胶束并测定粒径、Zeta电位、稳定性、药物释放。

4

体外靶向和摄取实验

验证SA-PEG-ALA对LSECs的靶向性和摄取效率。

通过分子对接和SPR分析SA与SELE的结合;LSECs与脂肪变性肝细胞共培养后,评估纳米胶束的摄取;竞争实验验证SA的特异性。

5

体内分布实验

评估SA-PEG-ALA在MASH小鼠中的生物分布和肝脏靶向性。

给HFHC饮食小鼠尾静脉注射DiR标记的纳米胶束,在多个时间点进行活体成像和离体成像,比较SA-PEG-ALA与PEG-ALA的分布。

6

体内治疗效果评估

评估SA-PEG-ALA对MASH小鼠的治疗效果。

HFHC饮食20周后,给予不同治疗(saline、SA-PEG、free ALA、PEG-ALA、SA-PEG-ALA)4周,评估肝组织病理、脂质沉积、炎症、纤维化及肝功能。

7

机制研究:RNA-seq和NF-κB通路验证

探索SA-PEG-ALA保护LSECs的分子机制。

对LSECs进行RNA-seq,鉴定NF-κB通路激活;通过WB检测NF-κB信号分子磷酸化水平,IF检测p65核转位;此外,通过pull-down、CETSA、co-IP等验证ALA与HSP70的相互作用及其功能。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基Invitrogen--
DMEM培养基Gibco--
内皮细胞培养基Thermo Fisher ScientificM200500
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素----
油酸Sigma-Aldrich--
脂多糖----
VER155008----
TRIzol试剂Invitrogen15596018CN
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific15596026CN
High Capacity RT试剂盒Thermo Fisher Scientific4374966
SYBR Green----
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific89900
蛋白酶抑制剂混合物Thermo Fisher Scientific78445
BCA蛋白测定试剂盒Thermo Fisher Scientific23227
ECL试剂盒Thermo Fisher Scientific32209
抗SELE抗体Abcam--
DAB显色试剂盒Vector Laboratories--
DAPI----
FITC Annexin V凋亡检测试剂盒Thermo Fisher Scientific88-8005-74
DiO----
DiR----
硫辛酸----
N-羟基琥珀酰亚胺----
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐----
唾液酸----
抗坏血酸钠----
硫酸铜----
透射电子显微镜--JEM1200EX
马尔文纳米粒度仪Malvern--
紫外-可见分光光度计----
高效液相色谱----
Biacore系统----
AutoDockTools----
PyMOL----
Illumina NovaSeq 6000Illumina--
Agilent 4200生物分析仪Agilent--
VAHTS Universal V6 RNA-seq文库制备试剂盒----
ALT试剂盒Nanjing Jiancheng--
AST试剂盒Nanjing Jiancheng--
BUN试剂盒Nanjing Jiancheng--
CRE试剂盒Nanjing Jiancheng--
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
MASH动物模型建立
HFHC饮食组成(42%脂肪、14%蛋白质、44%碳水化合物、2%胆固醇)和喂养时长(20周);MCD饮食及喂养时长(4周);小鼠品系、性别和年龄(雄性C57BL/6,4周龄)
阅读提示:Animal models and animal experiment management
纳米胶束合成与表征
合成步骤和产率;粒径、Zeta电位、PDI数据;稳定性观察时间(30天);释放实验条件(pH 7.4 PBS,37°C,50 rpm)
阅读提示:Synthesis of SA-PEG-ALA, Preparation, characterization, and release profile of nanomicelles
体外靶向和摄取实验
共培养模型建立(油酸诱导HL-7702,共培养24小时);纳米胶束浓度(0.5 mg/ml)和处理时间(12小时);竞争实验游离SA浓度和处理时间
阅读提示:Cell lines and cell culture, Evaluation of the targeting efficacy of SA-PEG-ALA in vitro
体内分布实验
小鼠模型(HFHC饮食诱导MASH);纳米胶束剂量(10 mg/kg)和注射方式(尾静脉);成像时间点(30分钟、6、12、24、48小时)
阅读提示:In vivo and ex vivo imaging
治疗效果评估
给药剂量(free ALA 0.5 mg/kg,SA-PEG 2.2 mg/kg,PEG-ALA 2.0 mg/kg,SA-PEG-ALA 2.7 mg/kg)和频率(隔日一次,3周/4周);评估指标(H&E、Oil Red O、Masson、CD68、αSMA、ALT/AST、TNFα、IL-6)
阅读提示:HFHC-induced MASH model treatment, H&E staining, Oil Red O staining, Masson staining, ELISA
机制验证实验
RNA-seq分组(control、共培养、共培养+SA-PEG-ALA)和处理浓度;CETSA温度梯度(37-66°C);co-IP实验条件和抗体;HSP70过表达/敲低实验条件(转染试剂、siRNA序列)
阅读提示:RNA-sequencing analysis, Cellular thermal shift assay, WB and co-immunoprecipitation, Plasmid transfection and RNA interference