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Jun 30, 2023

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 13880 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Im Rahmen der Studie wurde eine biomimetische Plattform zur entzündungshemmenden Behandlung von atherosklerotischem Plaque entwickelt. Gliclazid (GL) als entzündungshemmendes Mittel wurde in PLGA-Nanopartikel (NP) eingekapselt, die mithilfe eines Extrusionsverfahrens mit einer Monozytenmembran beschichtet wurden. Die Größe und das Zetapotential des Nanoghosts (NG) änderten sich im Kern-NP auf 292 und –10 nm von 189,5 auf –34,1. Darüber hinaus wurde die tatsächliche Größe von 62,5 nm bei einer Beschichtungsschicht von 5 nm mittels TEM gemessen. Das NG zeigte auch ein verzögertes Freisetzungsprofil mit einem Wirkstoffbeladungsgehalt von etwa 4,7 %. Neben abgeschwächtem TNFα deutete eine Abnahme der Genexpressionsniveaus von NLRP3, MyD88, NOS, IL-1β, IL-18 und Caspasen 1/3/8/9 in LPS-primierten Monozyten, die NG ausgesetzt waren, stark auf eine bemerkenswerte Entzündungskontrolle hin. Nach systemischer Toxizitätsbewertung und pharmakokinetischer Analyse von NP und NG ergab die intravenöse NG-Behandlung von Kaninchen mit experimentell induzierter Atherosklerose deutlich weniger Plaqueläsionen, Schaumzellen, lipidbeladene Makrophagen und pathologische Probleme in der Tunica media von Aortenabschnitten. Eine höhere Expression von CD163 als CD68 in der Aorta von NG-behandelten Kaninchen zeigt deutlich eine höhere M2/M1-Makrophagenpolarisation. Das bio/hämokompatible, biomimetische und entzündungshemmende NG kann als potenzielle Plattform für die Immuntherapie insbesondere der Arteriosklerose im Bereich der personalisierten Medizin angesehen werden.

Heutzutage birgt die nanopartikelbasierte Behandlung entzündlicher Erkrankungen entscheidende Herausforderungen, die die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf sich gezogen haben. In der Gruppe der entzündlich bedingten Erkrankungen ist Arteriosklerose eine häufige arterielle Gefäßverletzung, die zu kardiovaskulären Komplikationen und manchmal zum Tod führt. Es wurde berichtet, dass Fettablagerungen in den Arterien und Plaquebildung Arteriosklerose verursachen und das Fortschreiten von Plaque zu einer Fibrose der Gefäßwand führt. Einige Hinweise deuten darauf hin, dass die durch Plaqueinstabilität verursachte Ruptur zu Venenthrombosen und gefährlichen Folgen wie akutem Koronarsyndrom (ACS) und Schlaganfall führt1.

Eine Entzündung tritt im Frühstadium der Arteriosklerose auf, wenn Immunzellen an die Stelle der Lipidablagerung in den Arterien wandern. Es ist offensichtlich, dass Makrophagen eine sehr wichtige Rolle bei der Entwicklung der anfänglichen Plaque-Läsion spielen, bei der sich Monozyten in Makrophagen differenzieren und die oxidierte Form von Lipoproteinen niedriger Dichte (ox-LDL) aufnehmen, um Schaumzellen zu bilden2,3,4,5.

Weitere Plaque-Läsionen in den Arterien stehen im Zusammenhang mit der Sekretion entzündungsfördernder Zytokine und der Infiltration von Immunzellen in die Plaque-Ansammlung5.

Es wurde gezeigt, dass NLRP3, ein vorherrschender Bestandteil des Inflammasoms, an der Entstehung von Arteriosklerose beteiligt ist. Tatsächlich besteht das Inflammasom aus Oligomeren, einem NLRP3-Sensor, Caspase-1 und einem ASC-Adapter. Die Aktivierung des Inflammasom-Komplexes wandelt Pro-Caspase 1 in Caspase 1 um, wodurch Pro-IL1 in IL1 umgewandelt wird, wodurch eine akute Entzündung ausgelöst wird6,7,8.

Tatsächlich ist die Inflammasom-Aktivierung als eine entzündliche Form des programmierten Zelltods, genannt Pyroptose, bekannt, bei der Makrophagen und dendritische Zellen anstelle von Neutrophilen eine wichtige Rolle spielen1,9,10,11,12.

Obwohl entzündungshemmende Medikamente klinisch nicht üblich zur Behandlung von Patienten mit atherosklerotischen Erkrankungen sind, wird die Modulation der Entzündungsreaktion durch entzündungshemmende Wirkstoffe als alternative Strategie zur Behandlung der Atherosklerose vorgeschlagen. Sulfonylharnstoff-Derivate wie Gliclazid (GL) wurden zur Bekämpfung diabetischer Erkrankungen eingesetzt. Kürzlich wurde in der Literatur über die entzündungshemmende Wirkung von GL berichtet13, wobei die möglichen Wirkungen auf die antioxidativen und NLRP3-hemmenden Eigenschaften von GL zurückgeführt werden14.

Heutzutage wird eine wirksame Behandlung von Atherosklerose mithilfe der Nanomedizin erleichtert, indem Nanomaterialien eingesetzt werden, um klinische Ergebnisse zu erzielen15. Nanopartikel (NPs) werden aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften wie gewünschter Größe, einstellbarer Form, hoher Löslichkeit, guter Stabilität und Penetrationsfähigkeit als Arzneimittelträger für die Behandlung und Diagnose von Krankheiten verwendet16.

In diesem Bereich haben neuartige biomimetische Strategien Wissenschaftler dazu motiviert, bioinspirierte nanoskalige Vehikel mit erhöhter Halbwertszeit sowie verminderter Immunantwort durch Oberflächenfunktionalisierung herzustellen. Im Vergleich zu Wirkstoffträgern in lebenden Zellen werden Zellmembranansätze, sogenannte Nanoghosts (NG) und hier Monozyten-basierte Nanoghosts, als große Vorteile genannt. Die mit der Zellmembran beschichteten Nanopartikel entkommen nicht nur dem Immunsystem, sondern verstecken sich auch als autogene Zellen. Darüber hinaus wird der NG mithilfe von Homing-Liganden auf seiner Oberfläche zum Zielgewebe geleitet17.

Kürzlich wurde berichtet, dass Monozyten eine geeignete Plattform für die Abgabe von Therapeutika an die Stelle geschädigter Endothelzellen bei Arteriosklerose sind, da die aktivierten Endothelzellen Monozyten mithilfe von Adhäsionsmolekülen binden18. Wir nutzten die Vorteile der biomimetischen Eigenschaften der Monozytenmembran und entwickelten mit einer Monozytenmembran beschichtete PLGA-Nanopartikel unter Verwendung eines Extrusionsverfahrens nach der Beladung mit GL zur Arteriosklerosebehandlung. Das biomische Nanovehikel wurde physikalisch-chemisch charakterisiert und auf Hämokompatibilität untersucht. Die Fähigkeit des manipulierten NG zur Therapie und Vorbeugung von Entzündungen im In-vitro- und In-vivo-Modell insbesondere von Arteriosklerose wurde bewertet (Abb. 1).

Eine makrophagengesteuerte biomimetische Plattform, die hier gegen Arteriosklerose entwickelt wurde. Eine makrophagengesteuerte biomimetische Plattform mit dem entzündungshemmenden Wirkstoff Gliclazid (GL), eingekapselt in PLGA-Nanopartikeln und insgesamt mit einer Monozytenmembran mit Extrusionstechnik beschichtet, um pharmazeutisch anwendbare Nanogeister zur Abwehr von Arteriosklerose zu erzeugen.

GL wurde freundlicherweise von Abidi Pharma Co (Teheran, Iran) zur Verfügung gestellt. PLGA (Mw.38000-4000, 50:50) wurde von Sigma Company (Dubai, Vereinigte Arabische Emirate) gekauft. Alle Reagenzien und Lösungsmittel wurden von der Merck Company (Dubai, Vereinigte Arabische Emirate) bezogen. Der Phosphatasehemmer wurde von der Kiazist Company (Hamedan, Iran) unterstützt.

Die Nanopartikel wurden durch eine einzige Emulsions- und Lösungsmittelverdampfungsmethode nach einem modifizierten Verfahren9 hergestellt. Kurz gesagt, PLGA und GL wurden in 2 ml Dichlormethan (DCM) gelöst und dann tropfenweise zu 20 ml wässriger Phase von 1 % PVA gegeben, gefolgt von einer Sondenbeschallung (MISONIX) bei 60 Amplituden für 5 Minuten in einem Eisbad. Um die organische Phase zu verdampfen, wurde die Nanoemulsion 4 Stunden lang bei Raumtemperatur magnetisch gerührt. Abschließend wurde die Emulsion 15 Minuten lang bei 9000 U/min zentrifugiert, um Nanopartikel auszufällen.

Dementsprechend19 wurden isolierte reine Monozyten in RPMI-1640-Medium mit 10 % FBS und 1 % Penicillin-Streptomycin gezüchtet. Dies wurde durchgeführt, um erneut zu überprüfen, ob die Qualität von NGs mit menschlichen reinen Monozyten im Vergleich zu U937-Monozytenlinien unterschiedlich oder identisch ist. Die U937-Monozyten (National Cell Bank of Iran, Pasteur Institute, Teheran) wurden dann bei 37 °C in Gegenwart von 5 % CO2 bis zu einer Konfluenz von 80 % inkubiert.

Die im vorherigen Schritt isolierten U937-Monozyten wurden 15 Minuten lang bei 8000 U/min zentrifugiert und anschließend zwei- bis dreimal mit PBS gewaschen. Danach wurden Lysepuffer (PBS, TM-Puffer und Saccharose 0,25 M) und Phosphatase-Inhibitor-Reagenz 20 Minuten lang auf Eis zu den Zellen gegeben. Das Zelllysat wurde 35 Minuten lang bei 100.000 U/min durch Ultrazentrifugation präzipitiert. Der Überstand wurde verworfen und die Pellets mit PBS gewaschen. TM-Puffer und 0,25 M Saccharose wurden zugegeben und bei 4 °C gelagert.

Der Extrakt der U937-Monozytenzellmembran wurde zunächst homogenisiert und anschließend fünfmal nacheinander durch eine Polycarbonatmembran mit Porengrößen von 400 und 200 nm extrudiert. Die Membranen wurden dann mit GL-beladenem PLGA NP gemischt und fünfmal durch eine 200-nm-Polycarbonatmembran extrudiert.

Die hydrodynamische Größe und das Zetapotential von Nanopartikeln und NG wurden mit einem Zetaziser (Malvern, Nano ZS90) bestimmt. Darüber hinaus wurde die Morphologie des erhaltenen NG mittels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) bewertet.

Um die Seitigkeit der Monozytenmembran für die Beschichtung mit PLGA-Nanopartikeln zu überprüfen, wurde der Sialinsäuregehalt als Indikator für die Seitigkeit bewertet, da die Sialinsäureverteilung asymmetrisch ist und außerhalb der Membran häufiger vorkommt. In diesem Zusammenhang wurden 100 Einheiten Sialidase (Sigma-Aldrich) separat zum äquivalenten Teil der Monozytenmembran als positive Kontrolle und der von PLGA NP als negative Kontrolle parallel zum NG hinzugefügt. Nach 3-stündiger Inkubation wurde die Mischung dann 1,5 Stunden lang bei 100.000 × g zentrifugiert. Der Überstand wurde schließlich zur kolorimetrischen Bestimmung der Sialylgruppen bei 549 nm abgetrennt.

Etwa 5 mg GL wurden in 10 ml DCM gelöst, um eine Standard-Stammlösung herzustellen. Die Lösung wurde dann verdünnt, um Standardlösungen mit 15,62, 14,29, 12,82 und 12,5 mg/ml zu erhalten. Zur Herstellung einer Probenlösung wurde gefriergetrocknetes NG in den gleichen Lösungsmitteln gelöst und eine Stunde lang kräftig geschüttelt. Die Lösung, die den Membranfilter passierte, wurde zusammen mit Standardlösungen mit einem UV-Vis-Spektrophotometer (JASCO-UV1500) bei 243 nm gemessen (siehe ergänzende Tabelle 3 und ergänzende Abbildung 2).

NG wurde in 1 ml PBS-Puffer gelöst und bei 37 °C unter Rühren mit 100 U/min in einen Dialysebeutel in einem Falcon-Röhrchen mit 25 ml PBS-Puffermedium überführt. In unterschiedlichen Zeitabständen wurden 500-ml-Proben aus den Medien entnommen und durch PBS mit dem gleichen Volumen ersetzt. Der Prozentsatz der Arzneimittelfreisetzung wurde ähnlich wie bei der Beladungsschätzung ermittelt.

Frisches Vollblut wurde von einem Diagnoselabor (Pooyesh, Karaj) in einem Röhrchen mit Citrat bereitgestellt. Die Blutprobe wurde bei 2000 U/min zentrifugiert, um Plasma und Zelltrümmer zu entfernen. Das endgültige RBC-Pellet wurde dann dreimal verdünnt. 200 ml unterschiedlich konzentrierter NG-Suspension wurden zu der 800 ml verdünnten PBS-Suspension gegeben. PBS-Puffer und Triton X100-Lösungen wurden jeweils als Positiv- und Negativkontrolle betrachtet. Die gemischten Lösungen wurden dann vorsichtig durch Umdrehen gemischt und in ein Wasserbad überführt, wobei 1 Stunde lang bei 37 °C bei 100 geschüttelt wurde. Anschließend wurden alle Proben 1 Minute lang bei 10.000 U/min zentrifugiert und die Absorptionswerte der Überstände bei 541 nm mit einem UV-Vis-Spektrophotometer gemessen20,21.

Die Zellen wurden wie oben beschrieben in RPMI-1640-Medium kultiviert. Nach 24 Stunden wurden 50 ng LPS in jede Vertiefung gegeben und 2 Stunden lang inkubiert, um eine entzündliche Mikroumgebung für die Zellen zu induzieren. Danach wurden die Zellen mit NG und NP (enthaltend etwa 50 ng/ml GL) behandelt und 24 Stunden lang stehengelassen. Schließlich wurden die Zellen durch Zentrifugieren bei 5000 U/min für die RT-PCR-Analyse gesammelt.

Die Gesamt-RNA aus NG-(nicht)-behandelten Monozyten wurde mit einem RNA-Extraktionskit (Yekta Tajhiz Azma (YTA) Co., Iran Cat No. YT2551) extrahiert. Nach der Analyse von Nanotropfen und Agarosegelelektrophorese wurde die RNA in cDNA umgewandelt. Tatsächlich wurden für die cDNA-Synthese 1000 ng Gesamt-RNA in einem Reaktionsvolumen von 20 μl unter Verwendung des cDNA-Synthese-Kits (YTA, Kat.-Nr.: YT4500, Iran) revers in cDNA transkribiert. Die Expressionsniveaus einiger entzündlicher und Apoptose-bezogener Gene für verschiedene Gruppen wurden durch quantitative Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) bewertet, wobei speziell Zwei-Exons-Junction-Sequenz-Primer verwendet wurden19,22,23. Alle Primer wurden mit Beacon Designer v8, Oligo und NCBI, Primer-BLAST auf Position und zusätzliche Banden überprüft. Anschließend wurden die Primer nach der Bestellung und dem Kauf verdünnt und gemäß dem Protokoll des Herstellers verwendet. Die Primersequenzen sind in der Ergänzungstabelle 2 aufgeführt.

Die qPCR-Bedingungen für alle Gene wurden (dreifach) mit einem Zyklusprogramm durchgeführt, das 10-minütiges Halten bei 95 °C, gefolgt von 40 Zyklen von 95 °C für 10 s, Tempern bei 61 °C für 20 s und 72 umfasste °C für 20 s zusammen mit einer abschließenden Verlängerung von 72 °C für 10 min. Außerdem wurden eine Schmelzkurvenanalyse und eine Agarosegelelektrophorese durchgeführt, um die Spezifität der Reaktionen bzw. das Fehlen unspezifischer PCR-Produkte festzustellen. Unter Verwendung der GenEx 6-Software24 wurden die Daten gemäß der Vergleichs-Ct-Methode (2−ΔΔCt) als fache Änderung relativ zum Expressionsniveau der Kontrollproben analysiert19,22,23.

Nach der LPS-Induktion und der NG/NP-Behandlung wie oben erwähnt wurden 50 µL der Überstände parallel zu den Standards in die Vertiefungen von Platten mit 96 Vertiefungen überführt und 60 Minuten lang unter Schütteln bei 200 U/min bei Raumtemperatur inkubiert. Die Platte wurde dreimal mit Waschlösung gewaschen und 50 µl konjugierter Antikörper hinzugefügt und 60 Minuten bei Raumtemperatur auf einem Schüttler bei 200 U/min inkubiert. Nach dem Waschen wurden 50 µL HRP-Avidin-Lösung in alle Vertiefungen gegeben und 30 Minuten lang unter den gleichen Bedingungen inkubiert, gefolgt von fünfmaligem Waschen. Abschließend wurden 50 µL Substrat in die Vertiefungen gegeben und 15 Minuten lang inkubiert, bevor Stopplösung (25 µL) zugegeben wurde. Die Absorption von Proben und Standards wurde bei 450 nm mit einem Plattenlesegerät gemessen, um die TNF-α-Werte zu berechnen. Die Empfindlichkeit des Kits für TNF-α betrug < 1 pg/ml.

Fünfzehn gesunden männlichen weißen Neuseeland-Kaninchen (Razi Institute) mit einem Durchschnittsgewicht von 8200 ± 50 g in 3 Gruppen (PBS, NP und NG behandelt) wurden getrennt 100 μl NP und NG (enthaltend 6 μg GL) injiziert PBS. Die Behandlung wurde bei den behandelten Gruppen jeden Tag bis zu einem Monat durchgeführt. Die Tiere wurden jede Woche gewogen, um die systematische Toxizität der Behandlungen zu beurteilen.

Tiere mit den gleichen Merkmalen in der systemischen Toxizitätsstudie wurden in die pharmakokinetische Studie eingeführt. Nach der intravenösen Injektion von GL-beladenem PLGA NP und NG (100 μl mit 2,88 μl GL) in jedes Tier wurden in vorgegebenen Zeitintervallen (0, 0,5, 1, 3, 6, 12, 24, 36, 48) Blutproben entnommen H). Der GL-Gehalt wurde mittels HPLC bestimmt. Die Proben wurden 8 Minuten lang bei 12000 U/min zentrifugiert, um das Plasma abzutrennen. 20 μl Plasma wurden zu 40 μl Acetonitril gegeben und gemischt und 4 Minuten lang bei 11.000 U/min zentrifugiert, um den Überstand abzutrennen. Der Überstand wurde eingedampft und sein Rückstand wurde in der mobilen Phase zur Bestimmung durch HPLC unter den gleichen Bedingungen wie beschrieben gelöst. GL-Konzentrationen wurden anhand der Standardkalibrierungskurve geschätzt.

Die Halbwertszeit (t1/2) und die pharmakokinetischen Parameter der Studie wurden statistisch mit der Excel-Software (Version 2016) berechnet.

Zweiunddreißig Tiere wurden vom Razi Vaccine and Serum Research Institute (Karaj, Iran) gekauft. Ethische Grundsätze der Tierpflege und -rechte wurden vom Forschungsethikausschuss der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Teheran (IR.UT.VETMED.REC.1401.006) sowie von den Autoren beachtet und genehmigt. Nach einer einwöchigen Anpassungsphase wurden die NG-, NP- und positiven Gruppen 8 Wochen lang mit 200 g kommerzieller Nahrung pro Tag gefüttert, ergänzt mit 2 % Cholesterin (w/w), um Atherosklerose-Plaque zu induzieren. Im Gegensatz dazu wurde die Kontrollgruppe mit normaler Nahrung ernährt. Die Tiere wurden in vier Versuchsgruppen eingeteilt: NG-Gruppe: mit Cholesterin angereicherte Kaninchen erhielten intravenöse Injektionen mit NG; NP-Gruppe: mit Cholesterin angereicherte Kaninchen, behandelte intravenöse Injektionen mit bloßen, wirkstoffbeladenen Nanopartikeln; Normal-/Kontrollgruppe: Tiere wurden mit gesunder/normaler Nahrung ohne Arzneimittelverabreichung gefüttert; Positivkontrollgruppe: Die Tiere erhielten ohne Behandlung eine mit Cholesterin angereicherte Diät.

Nach 8 Wochen begann die intravenöse Verabreichung von Nanomedikamenten und wurde für die nächsten 4 Wochen fortgesetzt; der 28. Tag war also der Endpunkt der Studie). Leider starben von 45 Kaninchen 13 Kaninchen hauptsächlich aufgrund von Arteriosklerose-Komplikationen im Induktionsprozess.

Die Verabreichung erfolgte bei den mit NP und PBS behandelten Gruppen jeden Tag, während sie bei der mit NG behandelten Gruppe (enthaltend etwa 50 ng/ml) bis zu einem Monat alle zwei Tage durchgeführt wurde.

Schließlich wurde die Mischung aus 35 mg/kg Ketamin und 5 mg/kg Xylazin anästhesierten Kaninchen intramuskulär injiziert. Danach wurden die Tiere getötet, um Aorta, Niere und Leber zu trennen25. Darüber hinaus wurde die biochemische Analyse von Cholesterin (Ch), Triglycerid (TG), Blutzucker (BS), Alaninaminotransferase (ALT) und Aspartataminotransfer (AST) mithilfe von Diagnosekits (Pars Azmoon, Iran) im Pooyesh Lab überwacht. Karaj, Iran (unterstützende Informationen).

Die Schnitte wurden im Arnapat Veterinary Pathology Specialist (Teheran, Iran) für weitere makroskopische und mikroskopische Experimente gemäß einem Verfahren26 mit einer geringfügigen Modifikation gefärbt. Kurz gesagt, gefrorenes Gewebe wurde in einem Kryostat aus einer Biopsie in etwa 12 µm große Abschnitte geschnitten. Die Objektträger mit Schnitt wurden 10 s lang in das gefilterte Harris-Hämatoxylin und etwa 30 s lang in die EOSIN-Färbung eingetaucht, wobei nach jeder Färbung nacheinander mit Wasser gewaschen wurde. Anschließend wurden die Proben in aufsteigenden Konzentrationen von Alkohollösungen dehydriert. Abschließend wurde ein Deckglas mit einer Pro-Halterung auf die Schnitte auf einem Glasobjektträger montiert.

Die Schnitte wurden typischerweise auf Pan-Makrophagen-Antigene, CD68 (Klon: KP1, Quelle: Maus-Isotyp: IgG1, Kappa), CD14 (Klon: MD85R, Quelle: Kaninchen, Isotyp: IgG) und CD163 (Quelle: Kaninchen, Isotyp: IgG) gefärbt ) gemäß den jeweiligen Anweisungen (Diagnostic Biosystems, zytomed systems, Medaysis)27. Darüber hinaus wurden Daten im Vergleich zu nicht-immunen Antikörpern (Isotyp: IgG, Quelle: Kaninchen, nicht-immune Kontrolle) basierend auf Anweisungen (Firma MyBioSource) präsentiert. Die Anzahl der positiven Makrophagen wurde gezählt, um die CD68+- und CD163+-Färbung durch eine semiquantitative Schätzmethode zu beurteilen28.

Der Läsionsbereich von Plaques wurde mit OPTIKA PROView (Version X64) quantifiziert, einer professionellen Bildanalysesoftware. Die Gesamtoberfläche der Plaque in der NG-Gruppe wurde im Vergleich zur positiven Gruppe geschätzt.

Die Daten wurden in SI-Einheiten ausgedrückt und durch wiederholte Messungen ANOVA, Duncan, Spearman und T-Test mit der SPSS-Software (Version 12.0.4) analysiert. Histochemische und immunhistochemische Analysen wurden mit der Software Graphpad Prism (Version 9.0.3) durchgeführt. Alle Werte wurden als Mittelwert und Standardfehler des Mittelwerts (SEM) ausgedrückt, und P < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Alle Protokolle und Verfahren in der Tierstudie und alle beschriebenen Experimente wurden von der Forschungsethikkommission der Fakultät für Veterinärmedizin der Universität Teheran (Genehmigungs-ID: IR.UT.VETMED.REC.1401.006) genehmigt, was den ethischen Grundsätzen entsprach Grundsätze und die nationalen Normen und Standards für die Durchführung medizinischer Forschung im Iran. Das Protokoll für den Hämolysetest an menschlichen Probanden wurde von der Ethikkommission für biomedizinische Forschung (Universität Teheran) genehmigt. Um frische Vollblutproben bereitzustellen, wurde vor jeder freiwilligen Teilnahme an der Studie eine schriftliche Einverständniserklärung der Spender eingeholt. Nach dem Experiment wurden die Blutproben vernichtet. Namen und persönliche Angaben einzelner Teilnehmer wurden nicht übernommen.

Vor der Zellmembranisolierung wurde der Phänotyp der Monozyten anhand der Existenz des CD14-Biomarkers mittels Durchflusszytometrieanalyse bestätigt. Darüber hinaus wurden die Zellmodi unter verschiedenen Bedingungen, einschließlich Zellreinheit und Apoptose, Nekrose und Lebensfähigkeit der Zellen, bewertet. Mehr als etwa 90 % der isolierten Zellpopulation zeigten einen CD14+-Phänotyp (Monozyten) mit einer Lebensfähigkeit von über 90 % (ohne Apoptose und Nekrose).

Das PLGA-Nanopartikel aus der genannten Methode wurde erfolgreich synthetisiert. Wie gezeigt (Abb. 2A), wurde die mittlere hydrodynamische Größe von 189,5 nm für NP unter Verwendung von DLS mit der gewünschten Größendispersität (PDI = 0,176) gemessen. Darüber hinaus betrug das Zetapotential des NP bei Messung mit einem Zetasizer −34,1. Die Beschichtung des PLGA-Nanopartikels durch die Monozytenmembran erfolgte mithilfe eines auf Polycarbonatfiltern basierenden Extrusionsverfahrens. Im Vergleich zu nacktem NP wurden für zellmembranbeschichtetes NP eine Größe und ein Zetapotential von 292 nm und –10 erhalten (Abb. 2B).

Hydrodynamische Größe von PLGA-Nanopartikeln (A) und Nanoghosts (B) mittels DLS-Messung; TEM- (C) und SEM-Aufnahme (D) von mit Medikamenten beladenem NG.

Darüber hinaus zeigte das Ergebnis der Größenmessung mittels REM einen Durchmesser von etwa 50 nm, während bei der Partikelgrößenbestimmung mittels TEM Durchmesser von 62,5 und 5 nm für NG und Schale geschätzt wurden (Abb. 2C, D).

Gemäß der Quantifizierung des Sialinsäuregehalts durch ein enzymatisches Verfahren bei 570 nm betrug dieser Gehalt an NG im Überstand 98 % im Vergleich zu dem der Monozytenmembran (100 %) und der PLGA NP-Lösung (Null), was auf die rechte Seite nach außen hinweist Membranausrichtung (ergänzende Abbildung 2).

Die GL-Menge in der Arzneimittelbeladungslösung sowie die Auflösungsproben wurden anhand von GL-Standardlösungen berechnet (Ergänzungstabelle 1). Hierzu wurde die Kalibrierungskurve für Standardlösungen von GL in PBS aufgezeichnet, wie in der ergänzenden Abbildung S2 dargestellt. Dabei wurde für Erdgas ein Beladungsanteil von 4,68 % ermittelt. Darüber hinaus erfolgte die stoßartige Freisetzung von GL (mehr als 85,3 %) nach 24 Minuten, gefolgt von einem anhaltenden Freisetzungstrend bis 144 Stunden (100 %), wie in Abb. 3A dargestellt.

(A) Gliclazid-Freisetzungsprofil von Nanoghosts (NG); (B) Hämolytische Aktivität von mit Medikamenten beladenen Nanoghosts auf Monozytenbasis. Fehlerbalken zeigen die Standardabweichung von Dreifachmessungen und (C) zeigt die hämolytischen Prozentsätze der Erythrozyten, die unterschiedlichen NG-Konzentrationen ausgesetzt waren, im Vergleich zu Positiv- und Negativkontrollen.

Die hämolytische Aktivität der Erythrozyten, die verschiedenen NG-Konzentrationen ausgesetzt waren, zeigte eine Hämolyse von 1,22 % bei einer maximalen Konzentration von etwa 250 μg/ml. Die geringste Hämolyse wurde bei einer Konzentration von weniger als etwa 2 μg/ml beobachtet (Abb. 3B, C).

Der In-vitro-Zytokintest im Überstand der Zellkultur wurde untersucht, um die TNF-Bioaktivität zu bewerten. Die TNFα-Spiegel nach NG- und NP-Exposition waren im Vergleich zu LPS-induzierten Zellen als Positivkontrolle auf etwa das 9,6- und 8,2-fache gesunken (Abb. 4A).

(A) TNFα-Assay von GL-beladenem NG/NP auf LPS-induzierten Monozyten. Die Ergebnisse wurden anhand der Konzentration (pg/ml) im Vergleich zur Kontrolle ausgedrückt. Die Daten stellen den Mittelwert ± SD dar (n = 3); (B) Expressionsniveaus von Caspase1, Caspase3, Caspase8, Caspase9, NLRP3, NOS, MYD88, IL-1beta und IL-18 für LPS-geprimte Monozyten, die Nanoghosts (NG) und Nanopartikeln (NP) ausgesetzt sind, im Vergleich zu LPS-geprimten Monozyten. Die Daten stellen den Mittelwert ± SD dar (n = 3). *P-Wert < 0,05.

Um die Wirkung von GL-beladenem NP und NG auf die Expressionsniveaus von Genen in Monozyten im Vergleich zu PBS-behandelten und LPS-primierten Zellen als Negativ- bzw. Positivkontrolle zu untersuchen, wurde ein RT-PCR-Test auf mRNA-Ebene durchgeführt.

Wie in Abb. 4B nacheinander dargestellt, wurden die Expressionsniveaus von C1, C3, C8, C9, NOS, MyD88, NLRP3, IL-1β und IL-18 auf 1,23, 4,29, 1,18, 2,50, 1,05, 10,00, 11,11, 1,37 abgeschwächt und 1,41-fach bei den Monozyten, die GL-beladenem NG ausgesetzt waren, im Vergleich zur Positivkontrolle. Diese Abnahme für die NP-Behandlung betrug das 1,03-, 1,02-, 1,12-, 1,03-, 1,04-, 1,67-, 3,33-, 1,06- bzw. 1,03-fache für die Expression derselben Genreihenfolge. Es ist zu beachten, dass die Abnahme des NLRP3-Spiegels für Zellen, die NG und NP ausgesetzt waren, eine durch Anti-Inflammasom vermittelte Hemmung der Entzündung zeigte (Abb. 4B).

Vor der Untersuchung der therapeutischen Wirksamkeit von NG/NP im atherosklerotischen Kaninchenmodell wurde das systemische Toxizitätsexperiment für die Verabreichung von NG und PLGA NP durchgeführt. Die systematische Toxizität bei der Gewichtsüberwachung für die Verabreichung von NP und in NG- und NP-behandelten Gruppen im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte keine signifikante Toxizität (Abb. 5A).

(A) Die Bewertung der systemischen Toxizität von Nanoghost (NP) und Nanopartikeln (NG) (100 μl NP und NG mit 6 μg GL) für mit NG/NP behandelte Kaninchen im Vergleich zu Kontrollgruppen nach Gewichtsverfolgung für einen Monat (n = 8 für jede Gruppe, P-Wert < 0,05). (B) Das In-vivo-GL-Profil von arzneimittelbeladenen NG- und PLGA-NPs in der pharmakokinetischen Studie. 100 μl NP und NG mit 2,88 μg GL wurden intravenös injiziert. Die Daten stellen den Mittelwert ± SD dar (n = 3).

Darüber hinaus wurden die Nanopartikeldosierungen nach einer pharmakokinetischen Analyse des verabreichten arzneimittelbeladenen NG/PLGA NP auf intravenösem Weg bestimmt (Abb. 5B). Alle Parameter, einschließlich Cmax, Ke, t1/2 und Vd, wurden berechnet. Die Häufigkeit der NP-Verabreichung entsprach t1/2. Mit anderen Worten: Da die berechnete Eliminationshalbwertszeit für GL-beladenes NG und NP 48,5 Stunden bzw. 26,6 Stunden betrug, wurde PLGA NP gemäß der ergänzenden Tabelle 3 täglich verabreicht, während NG in Abständen von 2 Tagen verabreicht wurde.

Die biochemische Analyse zeigte bei den Positivkontrollkaninchen genau vor der Medikation höhere Cholesterinwerte (max. = 963 mmol/l) im Vergleich zu den ersten Tagen (ergänzende Abbildung 4). Darüber hinaus waren gleichzeitig die TG-Spiegel erhöht. Der Glukosespiegel war nach der Behandlung mit NG nahezu konstant, was bei Tierversuchen bei der gegebenen Glukosekonzentration (93 mg/dl) auf die Sicherheit von NG bei diabetischen Bedenken hindeutet. Darüber hinaus deutete eine nicht signifikante Veränderung der AST- und ALT-Werte darauf hin, dass keine Leberschädigung vorliegt (ergänzende Abbildung 4).

Am Endpunkt des Experiments (4. Woche nach der Medikation) wurde der Aortenschnitt zur histologischen Analyse atherosklerotischer Plaques in der Aortenwurzel entnommen. Hämatoxylin- und Eosin-Färbung (H&E) sowie Immunfärbung mit 3,3′-Diaminobenzidin (DAB)-markierten Antikörpern wurden durchgeführt, um Monozyteninfiltration und Makrophagen-Phänotypen zu identifizieren. In diesem Zusammenhang wurde die Expression der Biomarker CD14, CD68 und CD163 in den Aortenabschnitten mit atherosklerotischem Plaque untersucht. Die zugehörige statistische Analyse und Fotos sind in Abb. 6 dargestellt. Wie in Abb. 6A gezeigt, war der Makrophagengehalt als CD14+-Häufigkeit im Intimabereich der Aorta für die positive Gruppe oder die induzierte Plaque-Gruppe (46,98 %, P-Wert < 0,01) verringert auf etwa 11,4 % (P-Wert < 0,01) bzw. 7,7 % (P-Wert < 0,01) bei Behandlung mit NP bzw. NG. Darüber hinaus war gemäß Abb. 6B das CD163:CD68-Verhältnis in der NP- und NG-behandelten Gruppe auf etwa 1,1 bzw. 1,23 erhöht, verglichen mit der positiven Gruppe, die das 0,65-fache betrug, was auf eine Polarisierung der Makrophagen von entzündlichen/M1 zu anti- entzündlicher/M2-Phänotyp. Die Gesamtoberflächenmessung wurde auch an der Intimaoberfläche durchgeführt, um das Ausmaß der Arteriosklerose abzuschätzen. Die Plaquefläche verringerte sich bei der Behandlung mit NG im Vergleich zur positiven Gruppe um das 14,4-fache (P-Wert < 0,01) (Abb. 6C). Dieser Rückgang betrug etwa das 6,4-fache für die NP-behandelte Gruppe (P-Wert < 0,01). Wie in Abb. 6D,E gezeigt, verringerte sich der Gesamtprozentsatz der Schaumzellen für die mit NP und NG behandelte Gruppe im Vergleich zur positiven Gruppe auf etwa das 1,4- bzw. 2,9-fache (P-Wert < 0,05 bzw. < 0,01).

Semiquantitative Schätzung des CD14+-Zellanteils (A); CD163:CD68-Verhältnis (B) durch histo-/immunhistochemische Analyse; Schätzung der Oberfläche (µm2) im Intimalbereich von Plaques mit der Optika-Software (× 64, 4.11.18081.20201205 (C). Schätzung des Schaumzellanteils (D) für mit NG/NP behandelte Gruppen im Vergleich zur normalen und der positiven Gruppe (P-Werte für alle Gruppen im Vergleich zu zugehörigen Positivkontrollen wurden mit * und ** gekennzeichnet, was auf weniger als 0,05 bzw. 0,01 hinweist; α = 0,05). Die Daten stellen Mittelwerte ± SD dar (n = 3). Repräsentative Hämatoxylin-Eosin- und Immunpräparate -Histochemische Färbung (E) für die Aortenabschnitte in der Kaninchengruppe, die mit cholesterinfreiem Futter/Negativkontrolle gefüttert wurde (a); NP-behandelte Gruppe (b); NG-behandelte Gruppe (c) und positive Gruppe (d). Schwarze Pfeile in Eb, Ec und Ed zeigen die Position der Schaumzellen. 100 μl NG und NP mit etwa 48 ng/ml Gliclazid wurden in jede Gruppe (n = 8) täglich und alle 2 Tage für 4 Wochen injiziert.

Die H&D-Färbung von Leber und Niere aller Gruppen ist auch in der ergänzenden Abbildung 4 dargestellt. In Leber- und Nierenschnitten der Kaninchengruppe, die mit cholesterinfreiem Futter/Negativkontrolle gefüttert wurde, wurden keine pathologischen Probleme beobachtet (ergänzende Abbildung 4A). Alle genannten pathologischen Beobachtungen waren für NP (ergänzende Abbildung 4B) und die mit NG behandelte Gruppe (ergänzende Abbildung 4C) verringert. Allerdings wurde in Leberschnitten der mit NP behandelten Gruppe ein gewisses Maß an Schaumzellen und interstitiellen Lymphozyten festgestellt. Im Vergleich zu Positivkontrollgruppen wurden in Nierenschnitten für mit NG/NP behandelte und Negativkontrollgruppen keine pathologischen Probleme beobachtet (ergänzende Abbildung 4B, C).

Nach Untersuchung des gefärbten Lebergewebes wurden im Vergleich zur normalen Kontrollgruppe Entzündung, Nekrose, Anzahl der Kupffer-Zellen, Hyperplasie und vorübergehende Hepatitis im Leberabschnitt positiver Kontrollkaninchen beobachtet (ergänzende Abbildung 4D). Diese Gruppe zeigte auch eine konfluente Nekrose mit Gallencholestase.

Bei Arteriosklerose können Plaque-Instabilität und -Schäden zu Herzinfarkt, Schlaganfall und schließlich zum Tod führen10. Einer der wichtigsten Aspekte der Krankheit sind immunologische Probleme und Entzündungen. Da entzündungshemmenden Medikamenten bei Patienten mit Atherosklerose keine große klinische Aufmerksamkeit geschenkt wird, besteht die Notwendigkeit, unter Berücksichtigung entzündlicher Aspekte wirksamere Therapeutika zu entwickeln. Beispielsweise ist die gezielte Behandlung von NLRP3-Inflammasomen in Monozyten und Makrophagen als neuartige Therapie zur Hemmung von Entzündungen bekannt29.

Innerhalb der atherosklerotischen Plaque ist die Expression des NLRP3-Inflammasoms in Makrophagen und Schaumzellen erhöht. Daher wurde die Anwendung von Anti-NLRP3-Inflammasom-Wirkstoffen als attraktiver Ansatz zur Verhinderung der Plaquebildung angesehen30. Heutzutage gelten Sulfonylharnstoff-Derivate als wirksame entzündungshemmende Medikamente31. In diesem Zusammenhang wurde in der Studie GL als entzündungshemmendes Mittel zur Behandlung von Atherosklerose ausgewählt32.

Einer der Hauptnachteile des Arzneimittels ist seine geringe Löslichkeit und unkontrollierte Freisetzung. Um diese Nachteile zu überwinden, wurde GL als von der FDA zugelassenes Polymer in PLGA-Nanopartikel eingekapselt33. Der Einsatz der Nanopartikelplattform hat nicht nur das Problem der Arzneimittellöslichkeit gelöst, sondern auch die Entzündungshemmung in In-vitro- und In-vivo-Studien verbessert.

Aufgrund der Tatsache, dass atherosklerotische Plaques zellulären und entzündlichen Ursprungs sind und auch für ihre Behandlung die Halbwertszeit von Arzneimitteln im Kreislaufsystem wichtig ist, wurde von Wissenschaftlern die Entwicklung biomimetischer Arzneimittelverabreichungssysteme in Betracht gezogen. Ein solches Arzneimittelabgabesystem (DDS) kann nicht nur Hindernisse beseitigen, die sich aus der immunologischen Erkennung durch das retikuloendotheliale System (RES) und der anschließenden schnellen Clearance ergeben, sondern es kann auch einen Aspekt der anhaltenden Abgabe sowie eine immunologische Ausrichtung auf das Gewebe erreichen. Durch diesen Ansatz entfällt die Notwendigkeit, Wirkstoffe und Biokonjugation gezielt einzusetzen. Seit vielen Jahren ist PEG als wirksames Tarnmittel für Nano-Arzneimittelverabreichungssysteme bekannt, um eine lange Zirkulationszeit von Arzneimitteln durch den Austritt aus erneuerbaren Energiequellen sicherzustellen. Jüngste Studien haben über das Auftreten von Anti-PEG-Antikörpern im Blut eines Patienten berichtet, der PEG-basierte Dosierungsformen eingenommen hatte34. Aufgrund der Ineffizienz von PEG-beschichtetem DDS35 wird daher eine alternative Strategie in Betracht gezogen. In diesem Zusammenhang wurde zellmembranbeschichtetes DDS als neuartige biomimetische Strategie entwickelt36,37. Logischerweise können die an der Entstehung von atherosklerotischem Plaque beteiligten Zellen als Ausgangsmaterialien für biomimetisches DDS verwendet werden. Monozyten und Makrophagen sind die wichtigsten Immunzellen, die eine pathologische Rolle bei der Bildung atherosklerotischer Plaques spielen. Es ist bekannt, dass Monozyten (Makrophagen) in die Plaquebildungsstelle wandern, sich in Schaumzellen umwandeln und bei der Aufnahme von Ochsen-LDL eine Apoptose auslösen18.

Dementsprechend wurde in unserer Studie davon ausgegangen, dass die Verwendung von Zellmembranen aus Monozyten als Schlüsselzellen bei der Bildung atherosklerotischer Plaques der beste Ansatz für die Konstruktion der biomimetischen, wirkstoffbeladenen PLGA-Nanopartikel ist. Solche entzündungshemmenden NG werden in entzündeten Geweben nach dem Membranantigen akkumuliert, was mit der Bindung und Sequestrierung entzündungsfördernder Zytokine verbunden ist. Anschließend führte ein von NG freigesetztes entzündungshemmendes Medikament zu einer synergistischen Wirkung gegen immunologische Aspekte der Atherosklerose.

Unser NG wurde erfolgreich mit einer runden Morphologie mithilfe einer extrusionsbasierten Methode hergestellt, die für Zellmembranhomogenate und PLGA-Nanopartikel angewendet wurde. Eine offensichtliche Hülle, die mithilfe von TEM in Übereinstimmung mit anderen Beweisen beobachtet wurde, ist die veränderte Größe und das Zeta-Potenzial von mit Zellmembranen beschichteten Nanopartikeln im Vergleich zu nicht beschichteten Nanopartikeln, was die Zellmembranbeschichtung von PLGA-Nanopartikeln bestätigte. Die kleinere NG-Größe, die mit TEM gemessen wird als die mit DLS gemessene, ist auf den größeren hydrodynamischen Radius bei der DLS-Messung im Vergleich zur tatsächlichen TEM-Größe zurückzuführen. Die Ergebnisse des Auflösungsprofils zeigten, dass in bestimmten Zeitabständen genügend GL aus NG freigesetzt wurde, was sowohl eine Arzneimittelabgabe als auch eine entzündungshemmende Wirkung beim Einlagern in die Plaque sicherstellte.

Darüber hinaus zeigte die nicht signifikante hämolytische Aktivität nicht nur des NG, sondern auch des PLGA-Kern-NP, selbst in höheren Konzentrationen als der verwendeten, eine ausgezeichnete Hämokompatibilität (< 2) des DDS für Tierstudien. In unserer Studie wurde für NLRP3 das niedrigste Genexpressionsniveau unter den Genen beobachtet, was auf die starke Fähigkeit von GL-beladenem Nanoghost bei der Inflammasom-Hemmung hinweist. Darüber hinaus zeigte das Ergebnis zusammen mit der abgeschwächten Expression anderer Entzündungsgene, dass DDS das Potenzial hat, Entzündungen in Atherosklerose-Plaques zu verhindern.

Der wahrscheinliche Gewichtsverlust von Kaninchen während eines Monats der Verabreichung von NP und NG zeigte keine Verringerung oder Unterbrechung der Gewichtszunahme der Tiere im Vergleich zur Kontrollgruppe (PBS-Injektion). Mit anderen Worten: Der steigende Trend der Gewichtszunahme in einer ähnlichen Phase mit der Kontrollgruppe für mit PLGA NP und NG behandelte Kaninchen deutete auf keine systematische Toxizität bei einer einmonatigen kontinuierlichen therapeutischen Injektion hin. Dementsprechend ergab die pharmakokinetische Studie zur sicheren Konzentration von GL-beladenem NG/NP die Arzneimittelhalbwertszeit für eine Dosisanpassung38.

Nach Tierversuchen deutete der weniger nekrotische Kern im Aortenbogen bei mit NG behandelten Kaninchen auf die gewünschte Wirksamkeit von GL-beladenem NG für die Atherosklerosetherapie hin. Die Reduzierung von Schaumzellen, lipidbeladenen Makrophagen und Mineralablagerungen in Tunica media sowie weniger pathologische Probleme in Leber- und Nierenschnitten bewiesen, dass das mit Medikamenten beladene NG die Plaqueentwicklung im Kaninchenmodell der Atherosklerose wirksam gehemmt hat. Unsere Studie legt nahe, dass biomimetische NG zur Therapie entzündlicher Erkrankungen wirksam ist, was mit der Schlussfolgerung anderer übereinstimmt37. Darüber hinaus bestätigten im Einklang mit anderen39 keine Anzeichen einer Hyperplasie im Plaquebereich bei den mit NG/NP behandelten Gruppen die Ergebnisse der Studie zu einem medikamentenbeschichteten Ballon zur Behandlung von Atherosklerose39.

Für die Positivkontrolle (nicht behandelte Gruppe, die mit einer mit Cholesterin angereicherten Diät gefüttert wurde) wurde eine höhere mittlere Anzahl CD14-positiver Zellen als für die Normalkontrolle berechnet, was auf einen Entzündungsstatus der Plaque hinweist. Die CD14-positive Subpopulation wurde durch NP- bzw. NG-Behandlung verringert, was die Entzündungsaspekte der Atherosklerose verbesserte. Das Ergebnis bestätigte die Beobachtung einer Paclitaxel-Therapie bei cholesterininduzierten Atherosklerose-Läsionen bei Kaninchen26. Darüber hinaus kann der höhere Prozentsatz an CD163-positiven Makrophagen im Vergleich zu CD68-positiven bei NP- bzw. NG-behandelten Gruppen im Vergleich zur Positivkontrolle eine M1-zu-M2-Polarisierung sowie eine entzündungshemmende Phase nach der Behandlung zeigen (P-Werte < 0,05). . Allerdings war dieser Effekt bei der mit NG behandelten Gruppe etwas stärker. Im Vergleich dazu zeigte das CD68/CD163-Verhältnis für die Positivkontrolle eine stärker proinflammatorische Phase an.

Die Abnahme der TG- und Cholesterinspiegel im Blut nach NG/NP-Exposition im Vergleich zur positiven Gruppe zeigte eine direkte Korrelation mit der Abnahme der Plaquegrößen sowie der mit Lipiden beladenen Schaumzellen. Es müssen jedoch zusätzliche Ergebnisse zur eindeutigen Identifizierung lipidbeladener Makrophagen in der atherosklerotischen Plaque untersucht werden.

Insgesamt hat das neu entwickelte DDS, GL-verkapseltes NG, Potenzial für die personalisierte medizinische Therapie entzündlicher Aspekte der Atherosklerose in Kliniken. Diese Plattform reguliert die Genexpression einiger entzündungsbedingter Moleküle herunter, verringert nekrotische Kerne und pathologische Probleme können das M2/M1-Makrophagen-Verhältnis erhöhen. Das DDS wäre auch eine vielversprechende Plattform für die Behandlung anderer entzündlicher Erkrankungen. Wir gehen davon aus, dass die Funktionalisierung der NG-Plattform weitere Vorteile bietet, um entzündliches Gewebe, insbesondere Gefäßendothelien, gezielt anzusprechen.

Zusammenfassend haben wir die auf Monozyten basierende NG-Plattform erfolgreich entwickelt und charakterisiert, bei der das Kern-GL-beladene PLGA-Nanopartikel von einer biomimetischen, von Monozyten abgeleiteten Zellmembran umgeben war. Dieser bio-/hämokompatible Nanoträger schwächte die Expression von Entzündungsgenen wie TNFα, IL-1β und IL-18 ab. Das niedrigste Expressionsniveau für das NLRP3-Gen führte jedoch dazu, dass das GL-beladene NG eine starke Anti-Inflammasom-Plattform darstellte. Dieses NG verringerte nicht nur die Entzündung, sondern verringerte auch die TG- und Cholesterinspiegel im Blut, die Gesamtzahl der Schaumzellen, die Plaquegröße und pathologische Probleme im Aortenbereich nach der GL-Abgabe. Das Gleichgewicht der pathologischen Probleme mit dem M2/M1-Phänotyp-Verhältnis nach der NG-Behandlung lag in der entzündungshemmenden Phase. Das GL-beladene NG auf Monozytenmembranbasis kann als vielversprechender biomimetischer Kandidat für die Kontrolle entzündlicher Aspekte und die Immuntherapie von Atherosklerose eingeführt werden.

Einige Datensätze, die während der aktuellen Studie verwendet und/oder analysiert wurden, sind auf begründete Anfrage beim jeweiligen Autor erhältlich. Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel und seinen ergänzenden Informationsdateien enthalten.

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Wir sind sehr dankbar für die finanzielle Unterstützung von Research Affairs durch die Universität Teheran. Wir möchten außerdem Dr. Mehdi Gholami, Herrn Ahmad Hajiesfandiari, Morteza Hasheminia und Frau Manigeh Khandayie Ghamsari für ihre wertvolle Unterstützung danken.

Abteilung für Mikrobiologie und Immunologie, Fakultät für Veterinärmedizin, Universität Teheran, Teheran, Iran

Zahra Karami & Jalil Mehrzad

Abteilung für pharmazeutische Biomaterialien und Forschungszentrum für medizinische Biomaterialien, Fakultät für Pharmazie, Universität der Medizinischen Wissenschaften Teheran und Institut für Biomaterialien, Universität Teheran und Medizinische Universität Teheran (IBUTUMS), Teheran, Iran

Mohammad Akrami

Abteilung für Biochemie, Fakultät für Biowissenschaften, Tarbiat-Modares-Universität, Teheran, Iran

Saman Hosseinkhani

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JM (Hauptforscher), ZK (Doktorand in Immunologie) und MA haben die Daten gesammelt, die Behandlungen durchgeführt, die Studie entworfen, geschrieben und abgeschlossen, und JM und MA sind auch Co-Korrespondenten. SH überprüfte statistische Analysen, unterstützte die Datenerhebung und überarbeitete das Manuskript kritisch. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Jalil Mehrzad oder Mohammad Akrami.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Karami, Z., Mehrzad, J., Akrami, M. et al. Entzündungshemmende Behandlung von Arteriosklerose mit Gliclazid-beladenen biomimetischen Nanoghosts. Sci Rep 13, 13880 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-41136-y

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Eingegangen: 26. September 2022

Angenommen: 22. August 2023

Veröffentlicht: 24. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-41136-y

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