2023年11月20日,東南大學(xué)首席教授柴人杰團(tuán)隊在國際著名期刊Advanced Science (IF 15.1)上在線發(fā)表了題為“Natural multifunctional silk microcarriers for noise-induced hearing loss therapy”的研究性論文。在本研究中,研究人員開發(fā)了一種天然多功能絲素蛋白微載體用于內(nèi)耳局部藥物遞送和聽力損失治療。柴人杰教授團(tuán)隊的博士生張慧為本論文第一作者,柴人杰教授為本論文最后通訊作者。
職業(yè)環(huán)境中發(fā)生的噪聲性聽力損失(NIHL)是聽力損傷的最常見原因之一,尤其是在工業(yè)化國家。在噪聲暴露下,耳蝸中會產(chǎn)生過量的活性氧(ROS),而內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)在清除 ROS 方面存在局限性。在這種情況下,外源性抗氧化劑可以在維持體內(nèi)平衡方面發(fā)揮積極作用。然而,血迷路屏障阻礙了傳統(tǒng)方法給藥方式(全身給藥和靜脈注射等)的有效性。相比之下,通過圓窗膜(RWM)進(jìn)行局部給藥已成為一種首選策略,因此已開發(fā)出各種生物材料衍生的載體用于局部內(nèi)耳遞送,包括納米顆粒、塊狀水凝膠、微膠囊和微粒。盡管取得了一定進(jìn)展,但大多數(shù)此類載體結(jié)構(gòu)簡單,所裝載藥物的長期儲存能力較差,且無法在目標(biāo)位置長期停留,導(dǎo)致治療結(jié)果不理想。此外,這些載體主要來源于合成聚合物,通常存在生物相容性差和生物降解不充分等問題。因此,仍然需要開發(fā)新型的內(nèi)耳遞送系統(tǒng)。
在本研究中,作者開發(fā)了一種具有反蛋白石結(jié)構(gòu)的PDA-絲素蛋白微載體(PDA@SFMCs)用于局部藥物遞送和聽力損失治療。制備的PDA@SFMC具有豐富的多孔納米結(jié)構(gòu)和互連的納米通道,有助于藥物的快速裝載和持續(xù)釋放。研究人員證實了PDA@SFMC微載體具有良好的生物相容性,負(fù)載抗氧化劑后在細(xì)胞水平表現(xiàn)出令人滿意的抗氧化性。得益于PDA涂層修飾,該微載體可以長時間停留在RWM上,促進(jìn)了負(fù)載藥物的精確局部靶向遞送。體內(nèi)研究結(jié)果表明,負(fù)載抗氧化劑的PDA@SFMC可以部分恢復(fù)豚鼠的聽力水平,減少外毛細(xì)胞損失,并降低噪聲暴露后突觸損傷。這些結(jié)果證實了 PDA@SFMC 微載體作為局部內(nèi)耳藥物遞送系統(tǒng)用于NIHL治療的潛力。(生科院)