心肌缺血再灌注(IR)损伤作为心肌梗死(MI)治疗中的常见并发症,会导致梗死面积增加约50%,严重影响患者的预后。研究表明,IR损伤具有明显的昼夜节律性,尤其在清晨时更为严重。昼夜节律调节主要由下丘脑视交叉上核(SCN)中的转录/翻译反馈回路(TTFLs)控制,涉及Clock、Bmal1、Per1-3、Cry1-2等基因的表达。
活性氧(ROS)过载和炎症损伤是IR损伤的主要原因,且其严重程度受昼夜节律影响。为了更好地治疗这种时间依赖性的损伤,研究人员开始关注昼夜节律性药物的应用,如光疗、定时给药及针对昼夜节律机制的分子药物等。
近期,哈尔滨工业大学的研究人员在《ACS Nano》杂志上发表了一篇文章,题为“Circadian Rhythm-Dependent Therapy by ComposIT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)e Targeted Polyphenol Nanoparticles for Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury”,介绍了一种基于白藜芦醇(RES)和原花青素(OPC)的复合纳米颗粒(HA-RES-OPC-MMP NPs),该颗粒表现出昼夜节律依赖性的心肌IR损伤治疗效果。
研究人员利用透明质酸(HA)作为核心载体,将RES和OPC这两种具有抗氧化和抗炎作用的多酚类物质封装在纳米颗粒内部,并在其表面嫁接了MMP靶向肽,以提高对受损心肌部位的选择性输送。HA-RES-OPC-MMP NPs能够有效清除ROS,减轻炎症反应,并激活昼夜节律相关基因。
实验结果显示,在昼夜节律的Zeitgeber时间(ZT)13时,虽然心肌IR损伤较轻,但纳米颗粒的治疗效果也相对较低。而在ZT1时,尽管损伤更为严重,纳米颗粒的治疗作用却更强。通过Per1/2基因敲除小鼠模型进一步验证了NPs的昼夜节律依赖性疗效,发现Sirt1的表达水平是导致疗效差异的关键因素之一。
该研究表明,HA-RES-OPC-MMP NPs作为一种昼夜节律依赖性治疗药物,在心肌IR损伤的治疗中展现出巨大潜力,尤其是在一天中IR损伤最为严重的时刻,能够更有效地减轻炎症反应,减少心肌细胞凋亡。这为未来开发更加精准的心肌IR损伤治疗方法提供了新的思路。