近日，南开大学生命科学学院，药物化学生物学国家重点实验室孔德领研究团队发表了题为Multifunctional natural polymer nanoparticles as antifibrotic gene carriers for chronic kidney disease therapy的研究。该研究发表在肾脏领域的权威期刊Journal of the American Society of Nephrology (JASN)”（2019年IF9.274）上。
进行性纤维化是慢性肾病（CKD）潜在的病理过程，由肌成纤维细胞和活化的促纤维化细胞驱动的。目前仍缺乏针对这些细胞的逆转和改善CKD的治疗方法。局部递送细胞因子疗法受到生物利用度低和活性周期短的限制。纳米颗粒可以克服这一缺点，实现无创性肾靶向递送抗纤维化生物活性物质，如骨形态发生蛋白7（BMP7）和肝细胞生长因子（HGF）–NK1（HGF/NK1）。在这项研究中， Midgley博士等人构建了包裹BMP7或NGF/NKI的质粒DNA的天然聚合物壳聚糖（CS）和透明质酸（HA）复合纳米颗粒，通过静脉注射该基因纳米颗粒治疗CKD小鼠模型，纳米粒子成功富集到肾脏组织，局部递送抗纤维化因子BMP7和HGF/NK1，能够在肾小球、肾小球附近的肾皮质中实现基因高表达，从而预防和治疗肾纤维化（图1，2）。在进行性肾纤维化的小鼠模型中，静脉注射CS/HApDNA 纳米粒可以抑制肾纤维化的发展，并保护肾脏结构和功能（图3）。
图1.透明质酸包被的壳聚糖-pDNA纳米颗粒（CS/HApDNA NPs）的疗效示意图。ECM：Extracellular matrix; CKD：Chronic kidney disease
图2. 静脉注射CS/HApDNA纳米颗粒后，发现基因转染阳性的细胞（绿色细胞）主要位于肾组织的皮质间质，靠近肾小球。转基因的表达在肾小球系膜细胞、间质成纤维细胞和近端肾小管上皮细胞中表现为阳性横断结构。
图3. CS/HApDNA 纳米粒对肾纤维化的预防和治疗作用是通过保护肾脏结构实现的。
论文的第一作者Adam Midgley是南开大学药物化学生物学国家重点实验室的博士后，合作导师是孔德领教授。Adam Midgley博士和孔德领教授是论文的共同通讯作者。生命科学学院赵强教授、宁文教授、杨超副教授和解放军总医院肾内科白雪源教授参与了该项研究。研究工作得到了国家自然科学基金国际青年科学基金（81850410552，主持人为Adam Midgley）和国家自然科学基金重点项目（81830060，主持人为孔德领）的资助。
