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    科研人员采用ApogeeFlow纳米流式对眼内递送地塞米松的脂质体进行表面特性研究

    眼部疾病,如年龄相关性黄斑变性(AMD)、青光眼和糖尿病视网膜病变是视力损害和失明的主要原因。据预测,由于人口老龄化,未来20年全球视网膜疾病患者数量将增加约45%。现有的抗血管内皮生长因子和抗炎药物通常用于治疗后段眼病,但生物屏障严重限制了它们的治疗效果。因此,为了克服药物难以接近靶点的问题,大多数治疗视网膜疾病的药物都是通过玻璃体内注射给药的。虽然小分子可能会渗透到整个视网膜层,它们受到药物快速清除的影响,因此需要频繁注射,有极大的感染风险。另一方面,大分子和纳米药物的视网膜渗透性较低,因此需要改进给药方法以获得治疗效果。

    意大利科研人员对眼内递送地塞米松的脂质体进行表面特性的研究。本研究开发了具有工程化的表面脂质体,以控制其在玻璃体和视网膜中的扩散。该研究中使用Apogee Flow System纳米流式分析和评估玻璃体中荧光素标记并加载DH(地塞米松)脂质体的胶体稳定性。氢化大豆磷脂酰胆碱(HSPC)/胆固醇脂体包被合成的非肽细胞渗透增强剂(CPE) (Agm6-M-Oleate) (Agm6-M-Oleate)和/或5%的mPEG2kDa-DSPE。随着Agm6-M油酸盐包被浓度的增加,脂质体的zeta电位升高,在牛玻璃体中的迁移率和胶体稳定性降低。相反,mPEG2kDa- DSPE降低了脂质体的zeta电位,恢复了脂质体在玻璃体中的扩散性和稳定性。


    ApogeeFlow纳米流式细胞术的大角度光散射(LALS)分析评估玻璃体中荧光素标记并加载DH的脂质体胶体稳定性。该仪器可区分玻璃体大分子和荧光标记脂质体的信号。图5A显示了荧光标记的脂质体的数据,这些脂质体在从玻璃体组分信号中去除后圈门。在0天时LALS值不同表明不同细胞穿透增强剂与玻璃体的相互作用不同,特别是5% Agm6-Lipo和mPEG/5% Agm6-Lipo的起始值高于Naked-Lipo和mPEG- lipo,这表明它们在玻璃体中发生了迅速的粒径变化。Naked- Lipo和mPEG-Lipo的LALS信号没有随着时间的推移而增加,表明这些囊泡的大小在玻璃体中是稳定的。相反,5%Agm6-Lipo的LALS信号在20天内增加了约50%,表明脂质体在玻璃体中逐渐聚集。值得注意的是,通过包被mPEG-DSPE5%后的Agm6-Lipo显著降低了LALS信号的增加,表明玻璃体中脂质体具有显著的PEG保护作用,这也可以最大限度地减少给药后对视力的干扰(图5B)。

    Fig.5


    Fig.5所示。37℃玻璃体中载DH脂质体的稳定性。A.脂质体的ApogeeFlow流式图。B. 脂质体在大角度散射光信号与时间的相关性。


    图7-i中报告的细胞荧光结果显示,加载DH的脂质体的表现与空白脂质体相似;阳离子脂质体比中性脂质体具有更高的细胞关联性。这证实了药物装载不影响囊泡表面,DH不吸附在脂质体表面。用共聚焦显微镜观察了加载DH脂质体在培养的ARPE19细胞中的内化作用。Fig.7-ii A-B显示,与不含DH的脂质体相似,加载DH的Naked-Lipo和mPEG-Lipo不被细胞关联或摄取。相反,5%Agm6-Lipo和mPEG/5%Agm6-Lipo显示出显著的细胞关联和对细胞质的处置(图7-ii C-D)。然而,这些配方显示出不同的细胞结合和进入模式。5%Agm6在细胞表面或细胞质中形成大的聚集体,而mPEG/5%Agm6-lipo进入细胞质空间,产生小的荧光点,与不含DH的对应物相似。因此,mPEG涂层似乎可以减少阳离子脂质体在细胞膜附近的聚集,从而促进细胞摄取。

    Fig.7


    Fig.7在三种脂质体浓度下,加载DH的荧光素- DHPE标记脂质体孵育ARPE-19细胞的平均荧光强度。数据以Mean±S.D. (n = 3)表示。与加载DH的Naked-Lipo进行统计分析。ii) 共聚焦显微镜下的ARPE-19细胞与载DH的Naked-Lipo (A)、mPEG- lipo (B)、5%Agm6-Lipo (C)、mPEG/5%Agm6-Lipo (D)共聚焦显微镜下的图像。


    所有配方均表现出双相行为,在前24小时内快速释放,随后缓释超过30天。这种行为可以解释为可以迅速释放的非络合DH和缓慢释放的与Ca2+络合的DH之间的平衡。释放曲线表明,表面处理后的脂质体影响DH的释放。5%Agm6-Lipo与Naked-Lipo相比,释放速度更快,这表明插入后的寡位置脂质部分可能会影响双层结构,使其更具渗透性。

    Fig.8


    Fig.8脂质体释放DH。数据以Mean±S.D. (n = 3)表示。


    结论:本研究报告的结果表明,合成的细胞渗透增强剂(CPE)和mPEG的结合可以成功地用于控制胶体药物递送系统在玻璃体内表现。我们在这里已经证明,Agm6和mPEG在脂质体表面的结合可以实现在玻璃体中的扩散,在玻璃体内治疗时可以达到视网膜治疗的目的。用mPEG包裹Agm6修饰的脂质体,在体外和体内提供了有效的治疗抗炎效果,这是由多种因素共同作用的结果,包括高效的细胞内药物传递和低细胞毒性的载体。另一方面,mPEG和Agm6对脂质体/细胞膜的相互作用、内吞作用和细胞内运输的调节机制的影响还需要进一步的研究。


    英国Apogee超灵敏纳米流式分析仪,专为外泌体微囊泡(EVs)等小颗粒分析优化设计,在EVs样品颗粒大小分析,绝对定量,多标记物同时快速分析工作中广泛应用。截止目前,该设备已累计参与数百篇高质量同行审议文章相关实验分析工作。其出色的灵敏度,稳定性及可靠性已备受业内广泛认可,并将继续为EVs相关基础研究及转化应用提供坚实支持。

     

    Apogee纳米流式除了可用于纳米级别的颗粒 (如:细胞外囊泡、外泌体、微生物、病毒颗粒、LNP) 等,还可以用于作常规动物细胞检测 (如免疫细胞、哺乳类动物细胞、等)。它是一台全面且功能强大的纳米流式分析仪!

     

    参考文献:Tailoring surface properties of liposomes for dexamethasoneintraocular administration
    M.D. Al-Amin", Francesca Mastrotto", Astrid Subrizi b,e, Merve Send, Tiina TurunencBlanca Arango-Gonzalez ", Marius Ueffing", Alessio Malfanti", Arto Urtti ',c, Stefano Salmaso ",Paolo Caliceti"

     

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