Синтетична цілеспрямована доставка ліпопротеїнів високої щільності на рецептори Liver X сприяє агоністу
Янхон Го
кафедра внутрішніх хвороб Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Веньмін Юань
b Департамент фармацевтичних наук, Мічиганський університет, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Біліан Ю.
кафедра внутрішніх хвороб Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Руй Куай
b Департамент фармацевтичних наук, Мічиганський університет, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Йду Ху
кафедра внутрішніх хвороб Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Емілі Е. Морін
b Департамент фармацевтичних наук, Мічиганський університет, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Мінерва Т. Гарсія-Барріо
кафедра внутрішніх хвороб Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Цзіфен Чжан
кафедра внутрішніх хвороб Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Джеймс Дж. Мун
b Департамент фармацевтичних наук Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
c Інститут біоінтерфейсів Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
d Департамент біомедичної інженерії Мічиганського університету, Ен-Арбор, Мічиган 48109, США
Анна Швендеман
b Департамент фармацевтичних наук, Мічиганський університет, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
c Інститут біоінтерфейсів Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Ю. Євген Чень
кафедра внутрішніх хвороб Мічиганського університету, Ен-Арбор, штат Мічіган 48109, США
Пов’язані дані
Анотація
1. Вступ
Оскільки частки ЛПВЩ служать акцепторами клітинного витоку холестерину і оскільки їх гідрофобне ядро є сприятливим середовищем для ліпофільних препаратів, відновлений ЛПВЩ досліджували як систему доставки ліків (Duivenvoorden et al., 2014). Нещодавно ми розробили нову систему доставки лікарських засобів, опосередковану наночастинками, засновану на синтетичному ЛПВЩ (sHDL), що складається з фосфоліпідів та 22-амінокислотного ApoA-I-міметичного пептиду (22A) (Kuai et al., 2016, Tang et al., 2017). Цей пептид 22А, що використовується в синтетичному ЛПВЩ ETC-642 (Di Bartolo et al., 2011), спочатку був розроблений як інфузійна терапія для швидкої мобілізації холестерину з атероми, зменшення обсягу нальоту та зменшення ймовірності другої серцевої події . Недавні дослідження показали, що ETC-642 виявляє протизапальну дію на моделях тварин (Iwata et al., 2011, DI Bartolo et al., 2011).
У цьому дослідженні ми досліджували вплив наночастинок sHDL (NP), що інкапсулюють агоніст LXR T0901317 (T1317), на регресію атеросклерозу та метаболізм ліпідів. У цій системі доставки лікарських засобів, опосередкованій наночастинками, sHDL сам діє як засіб доставки лікарського засобу, так і як акцептор холестерину, тоді як інкапсульований агоніст LXR активує транспортери ABC в макрофагах, таким чином націлюючи принаймні на два найважливіші компоненти шляху RCT. Крім того, на відміну від самого з'єднання T1317, опосередкована sHDL доставка T1317 не виявляє деяких побічних ефектів, таких як гіпертригліцеридемія та накопичення тригліцеридів у печінці.
2. Матеріали та методи
2.1. Матеріали
Міметичні пептиди ApoA-I 22A з незакритими кінцями, PVLDLFRELLNELLEALKQKLK, були синтезовані Genscript Inc. (Piscataway, NJ). Встановлено, що чистота пептиду перевищує 95% за допомогою ВЕРХ резервної фази. Фосфоліпіди 1-пальмітоїл-2-олеоїл-sn-гліцеро-3-фосфохолін (POPC) та 1,2-диміристоїл-sn-гліцеро-3-фосфохолін (DMPC) були придбані у NOF America Corporation. T0901317 (T1317, PubChem CID: 447912, чистота> 98%, придбано у Cayman Chemical). Т1317 розчиняли у ДМСО у вигляді маточного розчину при 10 мг/мл. Для досліджень на тваринах основний розчин Т1317 розбавляли PBS до кінцевої концентрації 0,15 мг/мл, а Т1317 вводили по 1,5 мг/кг шляхом внутрішньочеревної ін'єкції (ІР) негайно. Кінцева концентрація DMSO в культурі клітин не перевищувала 0,1% протягом усього дослідження. Всі інші матеріали були отримані з комерційних джерел.
2.2. Отримання наночастинок sHDL
Наночастинки sHDL готували із застосуванням методу гомогенізації, як описано (Tang et al., 2017), а склад sHDL становив пептид 22A, поєднаний з DMPC та POPC (Kuai et al., 2016, DI Bartolo et al., 2011). Ліпіди та 22А розчиняли в оцтовій кислоті, а сполуку Т1317 розчиняли в метанолі, ці розчини змішували і сушили ліофільно протягом 24 годин. Потім ліофілізований порошок гідратували PBS (pH 7,4) і поміщали на водяну баню протягом 3-х термічних циклів (50 ° C протягом 3 хв - крижана водяна баня протягом 3 хв) з утворенням наночастинок sHDL. РН розчину sHDL регулювали NaOH до 7,4. Вільний пептид і з'єднання T1317 видаляли за допомогою 5 мл 7 K MWCO (Sigma). Колонки для знесолення Zeba Spin (ThermoFisher) та розчин стерильно фільтрували та зберігали замороженим при - 20 ° C до використання. Кінцеві концентрації для 22A, DMPC, POPC та T1317 становлять 3, 3, 3 та 0,15 мг/мл. SHDL-DiD готували за тим же методом, і кінцева проба містила 20 мкг/мл DiD.
2.3. Аналіз наночастинок sHDL
Однорідність і чистоту наночастинок sHDL та sHDL-T1317 аналізували методом гель-проникаючої хроматографії (GPC) з ультрафіолетовим детектором при 220 нм, використовуючи гель Tosoh TSK G3000SWx 7,8 мм × 30 см (Tosoh Bioscience, King of Prussia, PA) на воді. Система подвійного насоса Breeze. Діаметри sHDL визначали за допомогою динамічного розсіяння світла, використовуючи Zetasizer Nano ZSP (Malvern Instruments, Westborough, MA). Морфологію наночастинок sHDL спостерігали за допомогою просвічувальної електронної мікроскопії після належного розведення вихідних зразків негативним фарбуванням 1% розчином уранілацетату. Чистота, розмір і швидкість вивільнення наночастинок sHDL залишалися незмінними після 3 циклів заморожування-відтавання.