心肌纤维化是导致心脏肥大治疗的难点之一，有研究表明褪黑激素可以改善心脏肥大和心肌纤维化。但其药效持续时间短，临床上并不适用。据此有科研团队根据聚丙交酯-羧基（PLGA-COOH）伴随心脏归巢肽（CHP）和超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）重新设计了一种新的褪黑激素药物递送和运输策略纳米颗粒 (CHP-mel@SPIONs) 用于靶向改善诱导心脏肥大中的纤维化治疗。

文献简述

褪黑激素 (Mel) 是一种用途广泛的分子，常发挥保护心脏的作用，Mel可通过抑制TGFb1-Smad3信号通路减轻心脏纤维化。并且减少细胞外基质 (ECM) 沉积。因此其在治疗心脏肥大中存在的心肌纤维化中发挥重要作用。但由于其口服快速释放、低生物利用度和耐受性等缺点，需要一种有效的新策略来靶向递送褪黑激素。

科研学者发现超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)可解决这一问题，SPIONs因其独特的磁性可作为靶向药物递送平台，相关的药物分子在外部磁场的影响下被拖到体内的目标部位。然而，SPION-药物系统存在靶向目标组织缺乏准确性的缺点，导致治疗效果不理想，因此还需要进一步优化。

最近，已经开发了一种心脏归巢肽（CHP，序号CSTSMLKAC）被证明可以有效提高纳米颗粒直接靶向的特异性和效率。通过其对缺血性心脏组织的高度敏感性来实现。

据此科研人员研发了一种双靶向纳米平台，该平台使用CHP和SPION在外部磁场下将褪黑激素靶向递送至肥大的心脏组织。通过一种简单的双阶梯乳化法自组装形成纳米平台CHP-mel@SPIONs，该纳米颗粒呈球形，其表现出优异的SPIONs和褪黑激素的药物包封能力，实验后没有表现出剩余磁化强度或矫顽力。 

CHP/mel@SPIONs的制备和表征

纳米粒子通过两步乳液法合成，同时将褪黑激素、SPIONs 和 CHP 包裹在壳中。纳米粒子的结构特征首先通过原子力显微镜得到证实。这表明它们是球形的，具有均匀的大小和高度。原子力显微镜的相位图像可用于区分不同的表面特征，可用于纳米颗粒表面和界面的成分映射。然后使用透射电子显微镜研究 CHP-mel@SPIONs 的内部结构。

这表明 SPION 被均匀封装在 CHP-mel@SPION 中。根据动态光散射估计的尺寸约为 221 ± 13 nm，这与 TEM 的结果一致，并且多分散性指数 <0.1，证实了所有制剂的均匀性。mel@SPIONs 和 CHP-mel@SPIONs 的 zeta 电位分别为 -31.34 ± 2.61 mV 和 -19.18 ± 3.27 mV。

负表面电荷可以延长纳米颗粒的血液循环并防止由质子海绵效应引起的细胞毒性。CHP-mel@SPION 分别表现出优异的 SPION (75.27±3.91%)和褪黑激素 (77.69±6.04%) 的药物包封能力。CHP-mel中褪黑激素的包封率为85.10±5.28%。此外，在4°C 下储存30 天后，CHP-mel@SPIONs 的直径没有显着变化，表明它们在储存期间具有出色的稳定性。

褪黑激素以典型的双相模式从纳米颗粒中释放，在达到平台前的最初 24 小时释放约 50%，后期褪黑激素的释放速度相对较慢。在 96 小时内观察到的褪黑激素释放平台百分比接近 70%，这表明 CHP-mel@SPIONs 以受控方式释放褪黑激素。

结论

综上科研团队成功构建了一种双靶向聚合物纳米胶囊制剂CHP-mel@SPIONs，可将褪黑激素特异性递送至心脏，从而改善心脏肥大和心肌纤维化。该纳米颗粒尺寸均匀，并表现出良好的稳定性和磁性。体内外实验结果证实可改善压力过载诱导的心脏肥大中的纤维化，是一种理想的治疗策略。

本文涉及的科研材料

Oleic acid-coated SPIONs 油酸包被的超顺磁性氧化铁纳米颗粒

http://www.xarxbio.com/pro/pro-40582.html

FITC-CHP 异硫氰酸荧光素标记心脏归巢肽

http://www.xarxbio.com/pro/pro-40583.html

PLGA-COOH 聚丙交酯-羧基 

http://www.xarxbio.com/pro/pro-29901.html

Mel-SPIONs 褪黑激素偶联超顺磁性氧化铁纳米颗粒

http://www.xarxbio.com/pro/pro-40584.html

CHP-SPIONs 心脏归巢肽偶联超顺磁性氧化铁纳米颗粒

http://www.xarxbio.com/pro/pro-40585.html

DAPI 染色剂

http://www.xarxbio.com/pro/pro-4993.html

细胞膜荧光探针DiR碘化物

http://www.xarxbio.com/pro/pro-2987.html

本文涉及的定制技术

纳米载体定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/progc-558-513.html

纳米载药定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/proc-517.html

荧光染料标记定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/progc-453-445-7.html

聚合物纳米粒子定制

http://www.xarxbio.com/pro/pro-37593.html

磁性纳米粒子定制

http://www.xarxbio.com/pro/proc-432.html

原文献：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7051809/

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