导读
急性睾丸炎是常见的男性生殖系统炎症,严重时可影响生育能力。目前临床治疗缺乏既能抗炎又能实时追踪药物分布的诊疗手段。浙江大学医学院附属邵逸夫医院于兴华、孙斐,联合香港中文大学(深圳)唐本忠院士和中国人民解放军总医院孙飞一,在《Materials Today Bio》期刊发表研究论文“Intrinsic AIE Drug Nanocrystals Enable Imaging-Guided Orchitis Theranostics”,发现三种临床已上市的白三烯受体拮抗剂——普仑司特(Pranlukast)、扎鲁司特(Zafirlukast)和孟鲁司特(Montelukast)——不仅具有抗炎活性,还天然具备聚集诱导发光(AIE)特性,可自组装成自带荧光的纳米晶体,实现对急性睾丸炎的成像引导治疗。
“药物即探针”的创新设计
传统纳米药物常需外加荧光染料来追踪分布,但染料泄漏会造成假阳性信号。这项研究的突破在于:上述三种药物分子本身就是“荧光团”——它们在溶解状态几乎不发光,但聚集成纳米晶体后荧光显著增强。这意味着荧光信号直接反映药物是否以完整颗粒形式存在,实现了“药物即探针”的一体化设计。
研究团队通过理论计算和晶体结构分析揭示,药物分子在聚集时通过大量分子间氢键和卤键相互“锁定”,限制了分子旋转等运动,从而抑制了非辐射能量消耗,使光得以释放——这正是AIE效应的核心机制。三种药物中,孟鲁司特的荧光增强最为显著,粉末状态下量子产率可达15.6%。
从微米粗粉到纳米球粒
原始药物为微米级不规则晶体,不适合注射。研究采用简易纳米沉淀法,用少量PEG化磷脂作为稳定剂,制得均匀球形纳米晶体,粒径约76~100纳米(水合直径),且保留了原料药的结晶性和强荧光。细胞实验显示,纳米晶体可被细胞有效内吞,进入溶酶体,并显著抑制脂多糖(LPS)诱导的促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)分泌,同时清除活性氧。机制上,它们通过抑制NF-κB信号通路(减少p65磷酸化、阻止IκBα降解)发挥抗炎作用,其中孟鲁司特效果最强。
动物实验验证疗效与安全性
在LPS诱导的大鼠急性睾丸炎模型中,腹腔注射纳米晶体后,通过其自身荧光可检测到药物在发炎睾丸中的明确积累。组织病理学评估显示,治疗组大鼠睾丸的生精小管退化、间质水肿和炎症浸润均显著减轻。免疫组化和蛋白分析证实,纳米晶体下调了TLR4/MyD88/NF-κB及PK2/PKR1炎症信号通路,并恢复氧化平衡(降低丙二醛、提高谷胱甘肽)。
在实验时间框架(98小时)内,三种纳米晶体均未对短期生殖指标(精子形态、睾酮水平、睾丸相对重量)造成明显不良影响,血清肝肾功能指标和溶血率也未见异常。
临床转化前景
该研究巧妙地将已获批的哮喘药物“重利用”为自带荧光的纳米诊疗剂,无需化学修饰和复杂载体,极大简化了制剂组成。向临床转化仍需长期毒性评估、药代动力学研究和规模化生产工艺开发。尽管如此,这项研究为急性睾丸炎等炎症性疾病提供了“老药新用”的诊疗一体化新思路。
原文信息
Lingling Wang#, Wenbo Tang#, Zuping Xiong#, Fengfei Zhao#, Rendy Hosea, Yujun Zhang, Ben Zhong Tang*, Fei Sun*, Feiyi Sun*, and Xinghua Yu*. Intrinsic AIE Drug Nanocrystals Enable Imaging-Guided Orchitis Theranostics. Materials Today Bio. 2026. 103639.
sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006426008847
来源:化学加
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