Livrarea țintită sintetică de înaltă densitate a lipoproteinelor, destinată receptorilor hepatici X, promovează agonistul
Yanhong Guo
un Departament de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Wenmin Yuan
b Departamentul de Științe Farmaceutice, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Bilian Yu
un Departament de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Rui Kuai
b Departamentul de Științe Farmaceutice, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Mergând Hu
un Departament de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Emily E. Morin
b Departamentul de Științe Farmaceutice, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Minerva T. Garcia-Barrio
un Departament de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Jifeng Zhang
un Departament de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
James J. Moon
b Departamentul de Științe Farmaceutice, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
c Institutul Biointerfaces, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
d Departamentul de Inginerie Biomedică, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Anna Schwendeman
b Departamentul de Științe Farmaceutice, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
c Institutul Biointerfaces, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Y. Eugene Chen
un Departament de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI 48109, Statele Unite
Date asociate
Abstract
1. Introducere
Deoarece particulele HDL servesc ca acceptori ai efluxului de colesterol celular și deoarece nucleul lor hidrofob prezintă un mediu favorabil pentru medicamentele lipofile, HDL reconstituit a fost investigat ca sistem de administrare a medicamentelor (Duivenvoorden și colab., 2014). Recent, am dezvoltat un nou sistem de eliberare a medicamentelor mediat cu nanoparticule bazat pe HDL sintetic (sHDL), compus din fosfolipide și o peptidă ApoA-I-mimetică 22-aminoacidă (22A) (Kuai și colab., 2016, Tang și colab., 2017). Această peptidă 22A, utilizată în sinteticul HDL ETC-642 (Di Bartolo și colab., 2011), a fost inițial dezvoltată ca tratament perfuzabil acut pentru a mobiliza rapid colesterolul din aterom, a reduce volumul plăcii și a reduce probabilitatea unui al doilea eveniment cardiac. . Studii recente au demonstrat că ETC-642 prezintă efect antiinflamator la modelele animale (Iwata și colab., 2011, DI Bartolo și colab., 2011).
În acest studiu, am investigat efectele nanoparticulelor sHDL (NPs) care încapsulează agonistul LXR T0901317 (T1317) asupra regresiei aterosclerozei și a metabolismului lipidelor. În acest sistem de eliberare a medicamentului mediat cu nanoparticule, sHDL în sine acționează atât ca vehicul de eliberare a medicamentului, cât și ca acceptor de colesterol, în timp ce agonistul LXR încapsulat activează transportorii ABC în macrofage, vizând astfel simultan cel puțin două componente critice în calea RCT. Mai mult, spre deosebire de compusul T1317 în sine, livrarea mediată de sHDL a T1317 nu prezintă unele efecte secundare, cum ar fi hipertrigliceridemia și acumularea de trigliceride în ficat.
2. Materiale și metode
2.1. Materiale
ApoA-I peptidele mimetice 22A cu capetele neacoperite, PVLDLFRELLNELLEALKQKLK, au fost sintetizate de Genscript Inc. (Piscataway, NJ). Puritățile peptidei au fost determinate a fi peste 95% prin HPLC în fază de rezervă. Fosfolipidele 1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfocolina (POPC) și 1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DMPC) au fost achiziționate de la NOF America Corporation. T0901317 (T1317, PubChem CID: 447.912, puritate> 98%, achiziționat de la Cayman Chemical). T1317 a fost dizolvat în DMSO ca soluție stoc la 10 mg/ml. Pentru studii pe animale, soluția stoc T1317 a fost diluată cu PBS la o concentrație finală la 0,15 mg/ml și T1317 a fost administrat la 1,5 mg/kg prin injecție intraperitoneală (IP) imediat. Concentrația finală de DMSO în cultura celulară nu a depășit 0,1% pe tot parcursul studiului. Toate celelalte materiale au fost obținute din surse comerciale.
2.2. Prepararea nanoparticulelor sHDL
Nanoparticulele sHDL au fost preparate folosind metoda de omogenizare descrisă (Tang și colab., 2017), iar compoziția sHDL a fost peptidă 22A, combinată cu DMPC și POPC (Kuai și colab., 2016, DI Bartolo și colab., 2011). Lipidele și 22A s-au dizolvat în acid acetic și compusul T1317 s-a dizolvat în metanol, acele soluții au fost amestecate și uscate prin congelare timp de 24 de ore. Apoi pulberea liofilizată a fost hidratată cu PBS (pH 7,4) și plasată într-o baie de apă la 3 cicluri termice (50 ° C timp de 3 minute - baie de apă cu gheață timp de 3 minute) pentru a forma nanoparticule sHDL. PH-ul soluției de sHDL a fost ajustat la 7,4 cu NaOH. Peptida liberă și compusul T1317 au fost îndepărtate utilizând 5 ml 7 K MWCO (Sigma). Coloanele Zeba Spin Desalting (ThermoFisher) și soluția au fost sterile filtrate și depozitate congelate la - 20 ° C până la utilizare. Concentrațiile finale pentru 22A, DMPC, POPC și T1317 sunt 3, 3, 3 și 0,15 mg/ml. SHDL-DiD a fost preparat utilizând aceeași metodă și proba finală conținea 20 μg/ml DiD.
2.3. Analiza nanoparticulelor sHDL
Omogenitatea și puritatea nanoparticulelor sHDL și sHDL-T1317 au fost analizate prin cromatografie cu permeație pe gel (GPC) cu detectare UV la 220 nm folosind coloana Tosoh TSK gel G3000SWx 7,8 mm × 30 cm (Tosoh Bioscience, King of Prussia, PA) pe ape Sistem Breeze Dual Pump. Diametrele sHDL au fost determinate prin împrăștierea dinamică a luminii, utilizând un Zetasizer Nano ZSP (Malvern Instruments, Westborough, MA). Morfologia nanoparticulelor sHDL a fost observată prin transmisie prin microscopie electronică după diluarea corectă a probelor originale cu soluție de acetat de uranil 1% colorare negativă. Puritatea, dimensiunea și rata de eliberare a nanoparticulelor sHDL au rămas neschimbate după 3 cicluri de îngheț-dezgheț.