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加州大学圣地亚哥分校的工程师们已经开发出了中性粒细胞“纳米海绵”，可以安全地吸收和中和多种在类风湿关节炎的发展过程中起作用的蛋白质。注射这些纳米海绵有效地治疗了两个小鼠模型的严重类风湿性关节炎。早期使用纳米海绵也可以防止疾病的发生。这项研究发表在9月3日的《自然·纳米技术》杂志上。

“纳米海绵是一种新的治疗模式，可以阻止病理分子在体内引发疾病，”加州大学圣地亚哥分校工程学院的纳米工程学教授、资深作家张良芳说。他说，“我们不是创造出阻断几种特定类型病理分子的治疗方法，而是开发出一种平台，可以阻断广泛的病理分子，这样我们就能更有效地治疗和预防疾病。”

这项工作是一个最新的由张的实验室开发的治疗海绵的例子。张,附属于工程研究所的医学穆尔斯癌症中心和加州大学圣地亚哥分校，之前和他的团队开发出了红细胞的纳米海绵，海绵打击和预防耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染巨噬细胞治疗和管理败血症。

这种新型纳米海绵是涂有中性粒细胞(一种白细胞)细胞膜的生物可降解聚合物的纳米颗粒。中性粒细胞是免疫系统对抗入侵病原体的第一反应体。众所周知，它们还会导致风湿性关节炎的发生，风湿性关节炎是一种慢性自身免疫性疾病，会引起关节疼痛的炎症，并最终导致软骨和骨组织的损伤。

当风湿性关节炎发生时，关节内的细胞产生一种叫做细胞因子的炎症蛋白。细胞因子的释放是中性粒细胞进入关节的信号。细胞因子与中性粒细胞表面的受体结合，激活它们释放更多的细胞因子，从而将更多的中性粒细胞吸引到关节等部位。纳米海绵基本上把这种炎症级联扼杀在萌芽中。通过充当微小的中性粒细胞诱饵，它们拦截细胞因子，阻止它们向关节发出更多中性粒细胞信号，减少炎症和关节损伤。

这些纳米海绵为目前治疗类风湿性关节炎提供了一种很有前途的替代品。例如，一些单克隆抗体药物已经帮助患者控制疾病症状，但它们只通过中和特定类型的细胞因子起作用。张说，这还不足以治疗这种疾病，因为涉及到许多不同类型的细胞因子和病理分子。

（本段可不看）“只中和一到两种类型可能不那么有效。”所以我们的方法是利用中性粒细胞细胞膜，它自然具有受体来结合所有这些不同类型的细胞因子，并利用它们来管理整个炎症分子群。这一策略消除了在此过程中，识别特定细胞因子或炎症信号的需要。第一作者张强哲(音)说。他是加州大学圣地亚哥分校张良芳教授研究小组的博士生。

（本段可不看）为了制造中性粒细胞纳米海绵，研究人员首先开发了一种从全血中分离中性粒细胞的方法。然后他们在溶液中处理细胞，使其膨胀和破裂，留下细胞膜。然后薄膜被分解成更小的部分。将它们与由生物可降解聚合物制成的球形纳米颗粒混合，将中性粒细胞细胞膜融合到纳米颗粒表面。

“这项工作的主要挑战之一是简化整个过程，从从血液中分离中性粒细胞到去除细胞膜，并使这个过程可重复。”我们花了很多时间来解决这个问题，最终创造出了一条一致的中性粒细胞纳米海绵生产线。

在严重类风湿关节炎的小鼠模型中，在发炎的关节注射纳米海绵可以减少肿胀，保护软骨免受进一步损伤。这些纳米海绵的效果与小鼠注射高剂量单克隆抗体的治疗效果一样。

在另一组小鼠中，这种纳米海绵在诱导疾病发生之前也起到了预防治疗的作用。张良芳教授警告说，纳米海绵疗法并不能消除这种疾病。“我们基本上能够控制这种疾病。它不是完全消失。但肿胀大大减轻了，软骨损伤也减小了。”研究小组希望有一天能在临床试验中看到他们的成果。