2024年動物吸入霧化研究多次登上《Nature Communications》
吸入霧化技術的主要優(yōu)點在于其高效性、低副作用及易操作性。該技術通過霧化裝置將藥物轉化為微小顆粒，使動物能夠輕松吸入，直達病灶，從而快速發(fā)揮藥效。同時，由于藥物直接作用于呼吸道，減少了全身用藥可能帶來的副作用。此外，霧化治療操作簡便，適用于多種呼吸道疾病，為精準醫(yī)療提供了便捷有效的治療手段。2024年2月份，3月份，7月份多篇動物吸入霧化研究登上《Nature Communications》。
（一）Inhalable cardiac targeting peptide modified nanomedicine prevents pressure overload heart failure in male mice
本文創(chuàng)新之處主要包括以下幾個方面：
新型納米藥物設計：開發(fā)了一種心臟靶向肽（CTP）修飾的鈣磷酸鹽（CaP）納米粒子，用于輸送選擇性PDE10A抑制劑TP-10，這是一種新型的藥物載體設計。
靶向遞藥系統(tǒng)：通過CTP修飾，實現(xiàn)了藥物在心力衰竭病理狀態(tài)下對心肌細胞和成纖維細胞的特異性靶向，提高了藥物的心臟積累和治療效果。
吸入式給藥途徑：利用吸入式給藥方式，藥物通過肺部快速吸收進入全身循環(huán)，提高了藥物在心臟的積累速度和效率，這是一種非侵入性且有效的藥物遞送方法。
低劑量高效治療：研究表明，低劑量的吸入藥物（2.5 mg/kg/2天）就能發(fā)揮良好的治療效果，減少了長期治療所需的藥物劑量，可能降低副作用。
長期治療的生物安全性：通過長期吸入治療的生物安全性評估，證明了該納米藥物在肺部的安全性，為長期臨床應用提供了重要依據(jù)。
信號通路調(diào)節(jié)作用：揭示了TP-10@CaP-CTP納米粒子通過cAMP/AMPK和cGMP/PKG信號通路對心肌細胞和心臟成纖維細胞的治療作用，為心力衰竭的分子機制提供了新的見解。
心力衰竭治療的新策略：這項研究提供了一種新的心力衰竭治療策略，有望改善現(xiàn)有治療方法的局限性，為患者提供更為有效和安全的治療選擇。
（二）AAV-delivered muscone-induced transgene system for treating chronic diseases in mice via inhalation
本文創(chuàng)新之處主要包括以下幾個方面：
新型基因治療系統(tǒng)：開發(fā)了一種基于腺相關病毒（AAV）載體的基因治療系統(tǒng)（AAVMUSE），利用小鼠嗅覺受體（MOR215-1）和合成的cAMP響應啟動子（PCRE）來實現(xiàn)對治療基因表達的控制。
嗅覺受體介導的基因表達調(diào)控：利用G蛋白偶聯(lián)的小鼠嗅覺受體MOR215-1，通過與麝香酮（muscone）結合來激活cAMP信號通路，從而啟動治療基因的表達。這種方法提供了一種非侵入性的基因表達調(diào)控手段。
吸入式給藥方式：通過吸入麝香酮來遠程、劑量依賴性地控制基因表達，這種方法避免了傳統(tǒng)的注射給藥方式，提供了一種更為便捷的治療手段。
長期可控的基因表達：AAVMUSE系統(tǒng)能夠在小鼠體內(nèi)實現(xiàn)長達20周的基因表達控制，這對于需要長期治療的慢性疾病具有重要意義。
治療慢性疾病的應用：將AAVMUSE系統(tǒng)應用于治療非酒精性脂肪肝?。∟AFLD）和過敏性哮喘兩種慢性炎癥性疾病，展示了其在實際疾病治療中的潛力。
安全性和耐受性：研究表明，AAVMUSE系統(tǒng)在小鼠體內(nèi)的基因表達調(diào)控具有良好的安全性和耐受性，未引起顯著的細胞毒性或免疫反應。
多細胞類型和器官的適用性：AAVMUSE系統(tǒng)在多種細胞類型（如肝細胞和肺細胞）和器官中均顯示出有效的基因表達調(diào)控能力，表明其具有廣泛的應用前景。
治療蛋白的動態(tài)調(diào)控：通過一次性注射AAVMUSE系統(tǒng)，結合吸入麝香酮，實現(xiàn)了治療蛋白（如ΔhFGF21和ΔmIL-4）的動態(tài)調(diào)控，為精準醫(yī)療提供了新的策略。
（三）Inhalation of ACE2-expressing lung exosomes provides prophylactic protection against SARS-CoV-2
本文創(chuàng)新之處主要包括以下幾個方面：
ACE2表達的肺外泌體（LSC-Exo）：研究團隊利用表達ACE2的肺球狀細胞（LSC）衍生的外泌體作為預防性保護劑，通過吸入的方式提供針對SARS-CoV-2的保護。這是一種新穎的方法，利用人體自身的細胞和分子機制來對抗病毒感染。
吸入式給藥：通過吸入LSC-Exo的方式，實現(xiàn)了藥物在肺部的沉積和生物分布，這種方法模擬了病毒感染的自然途徑，可能更有效地在病毒感染的初始階段提供保護。
體外和體內(nèi)實驗的結合：研究不僅在體外細胞實驗中驗證了LSC-Exo對SARS-CoV-2的中和作用，還在小鼠和敘利亞倉鼠模型中進行了體內(nèi)實驗，證明了其在預防和治療SARS-CoV-2感染中的有效性。
對多種SARS-CoV-2變種的中和作用：LSC-Exo不僅對原始SARS-CoV-2毒株有效，還對D614G和B.1.617.2（Delta）變種顯示出中和作用，這表明其可能對現(xiàn)有和新出現(xiàn)的病毒變種具有廣泛的保護效果。
減少病毒載量和肺損傷：在敘利亞倉鼠模型中，LSC-Exo治療顯著減少了SARS-CoV-2引起的疾病和病毒載量，減輕了肺部炎癥和纖維化，這為COVID-19的治療提供了新的策略。
安全性評估：研究評估了LSC-Exo的長期安全性，未發(fā)現(xiàn)顯著的免疫反應或副作用，這為臨床應用提供了重要的安全性數(shù)據(jù)。
潛在的臨床應用：這項研究展示了LSC-Exo作為一種日常預防藥物的潛力，可能簡化針對多種SARS-CoV-2變種的抗病毒治療策略。
分子機制的探索：通過RNA測序分析，研究揭示了LSC-Exo在減輕SARS-CoV-2感染引起的免疫反應和氧化應激中的作用機制，為理解其治療作用提供了分子層面的見解。
2013年成立的北京元森凱德生物技術有限公司（YSKD），其自主研制的動物霧化吸入給藥系列裝置（氣管肺部直接遞送噴霧針，口鼻式吸入暴露，全身霧化給藥儀，粉塵/液體/煙氣氣溶膠發(fā)生器等）可以應用在以下幾個方面：
許多人類疾病難以直接在人體上進行深入研究，因此科學家利用動物建立疾病模型，模擬疾病的發(fā)生和發(fā)展過程。這些模型不僅有助于揭示疾病的病因、病理機制，還為尋找新的治療方法提供了可能。通過動物呼吸疾病模型，研究人員可以觀察和分析生物體在不同條件下的反應，從而揭示生命的基本規(guī)律。新藥研發(fā)過程中，動物實驗是不可或缺的環(huán)節(jié)。吸入型藥物在進入臨床試驗前，需要在動物身上進行毒性測試、藥效評估等，以確保其安全性和有效性。此外，動物吸入暴露實驗還有助于確定藥物的劑量、給藥途徑等關鍵參數(shù)。
動物吸入暴露實驗也被用于評估環(huán)境因素對人類健康的影響。例如，通過給動物暴露于特定的環(huán)境污染物中，觀察其生理、生化及行為等方面的變化，可以推斷這些污染物對人類健康可能產(chǎn)生的危害。
用戶案例：中日醫(yī)院呼吸病學研究中心/中日友好臨床醫(yī)學研究所，北京中醫(yī)藥大學，中國藥科大學，沈陽藥科大學，復旦大學，浙江大學，四川大學，中南大學湘雅醫(yī)學院等
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