利伐沙班纳米粒单独及与西格列汀联合对糖尿病大鼠模型的免疫调节作用

Immunomodulatory Effect of Rivaroxaban Nanoparticles Alone and in Combination with Sitagliptin on Diabetic Rat Model.

作者信息Mohamed M Elbadr, Heba A Galal, Helal F Hetta, Hassabelrasoul Elfadil, Fawaz E Alanazi, Shereen Fawzy, Hashim M Aljohani, Noura H Abd Ellah, Marwa F Ali, Ahmed K Dyab, Esraa A Ahmed
PMID40136627
期刊Diseases
发布时间2025-03-19
DOI10.3390/diseases13030087

实验完整度

高

包含纳米粒制备与表征、糖尿病模型建立、行为学、凝血、细胞因子检测、组织病理学和免疫组化等多个证据层级,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

STZ诱导的2型糖尿病Wistar大鼠模型 RX/PLGA纳米粒

重点核对

STZ剂量(60 mg/kg,单次腹腔注射)和烟酰胺预处理(110 mg/kg,腹腔注射) 治疗药物剂量:RX或NRX 5 mg/kg,SITA 10 mg/kg,口服4周 血糖水平:随机血糖>250 mg/dL定义为糖尿病 细胞因子检测:ELISA试剂盒(IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10、TGF-β、IL-35) 组织病理学评分:肝脏、肾脏、胰腺的病理评分标准

摘要

背景:慢性炎症和免疫失调是糖尿病并发症的关键驱动因素。利伐沙班(RX)和西格列汀(SITA)分别是治疗血栓栓塞和血糖控制的成熟疗法。本研究评估了纳米利伐沙班(NRX)单独及与西格列汀(SITA)联合在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠中减轻炎症和恢复免疫平衡的新型治疗潜力。方法:采用单次注射STZ(60 mg/kg)诱导大鼠2型糖尿病。动物分为五组:对照组、STZ糖尿病组、RX治疗组(5 mg/kg)、NRX治疗组(5 mg/kg)和NRX+SITA治疗组(5 mg/kg + 10 mg/kg)。治疗4周后,分析血糖、凝血标志物、促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)和抗炎细胞因子(IL-35、TGF-β1、IL-10)。对肝、肾、胰腺和脾脏进行组织病理学检查。采用免疫组织化学评估肝脏NF-κB表达。结果:STZ显著升高促炎细胞因子(IL-1β、TNF-α、IL-6)和抗炎细胞因子(IL-35、TGF-β1、IL-10),同时增加肝脏NF-κB表达和免疫器官的组织病理学异常。NRX显著降低炎症细胞因子,改善器官的组织病理学变化,并降低肝脏NF-κB表达。联合治疗(NRX + SITA)实现了优越的免疫调节,细胞因子谱恢复增强,肝脏NF-κB表达降低,组织病理学几乎完全恢复正常。结论:本研究强调了将基于纳米颗粒的药物递送与西格列汀等成熟疗法相结合,以实现优越的免疫调节和炎症控制的潜力,为管理糖尿病并发症提供了一种潜在的治疗策略。

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
纳米利伐沙班单独及与西格列汀联合对STZ诱导糖尿病大鼠的免疫调节作用及其潜在机制是什么?
核心机制
NRX和SITA联合可能通过抑制NF-κB表达和调节促炎与抗炎细胞因子平衡,发挥免疫调节和抗炎作用。
主要证据
基于STZ诱导糖尿病大鼠模型,检测血清细胞因子水平、组织病理学改变和肝脏NF-κB表达,结果显示NRX+SITA显著降低细胞因子水平、改善组织病理并抑制NF-κB表达。
研究意义
研究表明,将纳米颗粒药物递送与西格列汀等成熟疗法结合,可能为管理糖尿病并发症提供一种潜在治疗策略。

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

制备和表征RX/PLGA纳米粒

优化并筛选用于体内递送的RX/PLGA纳米粒制剂。

采用纳米沉淀法,以不同RX/PLGA重量比(1:1, 1:3, 1:5)制备纳米粒,测定包封率、粒径和PDI。

2

建立2型糖尿病大鼠模型

通过STZ诱导建立2型糖尿病大鼠模型。

大鼠腹腔注射烟酰胺(110 mg/kg),15分钟后注射STZ(60 mg/kg)诱导糖尿病。三天后检测血糖,随机血糖>250 mg/dL的大鼠纳入研究。

3

分组与给药

比较RX、NRX和NRX+SITA对糖尿病大鼠的治疗效果。

将糖尿病大鼠分为五组,分别给予对照、STZ、RX(5 mg/kg)、NRX(5 mg/kg)和NRX+SITA(5 mg/kg+10 mg/kg)口服治疗4周。

4

评估行为学变化

评估糖尿病和药物处理对大鼠运动协调性和疼痛敏感性的影响。

使用转棒仪和热板测试分别评估运动协调性和热痛阈值,在实验第0天和第4周末进行。

5

评估凝血功能

评估糖尿病和药物处理对大鼠凝血功能的影响。

测量凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(aPTT)和出血时间(BT)。

6

检测血清细胞因子水平

评估糖尿病和药物处理对血清促炎和抗炎细胞因子水平的影响。

使用ELISA试剂盒检测血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10、TGF-β和IL-35的浓度。

7

组织病理学检查

评估糖尿病和药物处理对肝、肾、胰腺和脾脏的组织病理学影响。

取肝、肾、胰腺和脾脏组织,固定、包埋、切片、H&E染色,光镜下观察并评分。

8

免疫组化检测肝脏NF-κB表达

评估糖尿病和药物处理对肝脏NF-κB表达的影响。

使用NF-κB多克隆抗体对肝切片进行免疫组化染色,计数阳性细胞和总肝细胞数。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
利伐沙班Sigma-Aldrich--
西格列汀Merck Sharp and Dohme Ltd.--
链脲佐菌素Sigma-Aldrich--
烟酰胺Sigma-Aldrich--
聚乳酸-羟基乙酸共聚物Polyscitech-Akina Inc.--
泊洛沙姆407Sigma Chem. Co.--
TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10、TGF-β ELISA试剂盒DLDEVELOP--
IL-35 ELISA试剂盒SUNRED--
SPECTROstar Nano酶标仪BMG Labtech--
Diagen钙脑凝血活酶试剂Diagen--
Diagen高岭土血小板替代混合物Diagen--
转棒仪Ugo Basile--
热板----
手持血糖仪BIONIME CORPORATION--
NF-κB一抗ElabscienceE-AB-13815
二抗ScyTekAMF-080-IFU
DAB显色剂----
光学显微镜(Olympus CX31)Olympus--
数码相机(Toupview, LCMos10000KPA)ToupviewLCMos10000KPA
Axiostar Plus显微镜Carl Zeiss--

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
纳米粒制备
RX与PLGA重量比(1:3),PLGA分子量25,000–35,000 Da,乳酸-乙醇酸比60:40,PF-127浓度1% w/v,离心14,000 rpm 4°C 20分钟。
阅读提示:Methods 2.4.1
糖尿病模型建立
烟酰胺剂量110 mg/kg i.p.,STZ剂量60 mg/kg i.p.,pH 4.5柠檬酸盐缓冲液,血糖阈值>250 mg/dL。
阅读提示:Methods 2.3.2和2.4.2
药物分组与给药
每组10只大鼠;RX或NRX剂量5 mg/kg口服,SITA剂量10 mg/kg口服,持续4周。
阅读提示:Methods 2.3.2
行为学测试
转棒仪截止时间60秒,热板温度55°C,反应时间截止15秒。
阅读提示:Methods 2.4.3
细胞因子检测
ELISA试剂盒品牌(DLDEVELOP、SUNRED)和货号,检测波长450 nm,样品重复3次。
阅读提示:Methods 2.4.6
组织病理学
切片厚度4 μm,肝脏、肾脏、胰腺病理评分标准。
阅读提示:Methods 2.4.7
免疫组化
NF-κB一抗货号E-AB-13815,二抗货号AMF-080-IFU,计数5个视野。
阅读提示:Methods 2.4.8