本發(fā)明涉及腹膜纖維化，具體而言，涉及一種微凝膠、藥物及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、慢性腎臟病(ckd)是一個重大的全球健康問題。據(jù)估計，到2022年，全球成人中慢性腎臟病的患病率約為10-13％，超過8億人有不同程度的慢性腎臟病【1】。腹膜透析(pd)作為一種常見的腎臟替代療法，在慢性腎臟病患者中得到廣泛應(yīng)用【2-4】。盡管腹膜透析在慢性腎臟病治療中的效果顯著，但透析患者的腹膜纖維化已成為一個令人關(guān)注的問題。

2、腹膜纖維化是長期腹膜透析患者最常見的并發(fā)癥【5】。研究表明，反復(fù)發(fā)作的腹膜炎和長期暴露于非生理性的腹膜透析液會刺激腹膜間皮細(xì)胞(pmcs)的結(jié)構(gòu)和功能。腹膜間皮細(xì)胞參與炎癥反應(yīng)和細(xì)胞外基質(zhì)積累，最終導(dǎo)致腹膜纖維化【6】。隨著腹膜纖維化的加重，腹膜對腹膜透析液的通透性降低，導(dǎo)致透析療效下降，在嚴(yán)重情況下，患者需要轉(zhuǎn)向其他治療方式【7】。

3、在腹膜透析過程中，腹膜間皮細(xì)胞減少是導(dǎo)致腹膜功能障礙的主要原因之一。腹膜間皮細(xì)胞是維持腹膜結(jié)構(gòu)和功能的主要細(xì)胞。在腹膜透析期間，反復(fù)的物理壓力和摩擦?xí)?dǎo)致腹膜間皮細(xì)胞的損傷和丟失。同時，腹膜透析液通常具有高葡萄糖濃度、低ph值和高滲透壓的特點，這些因素會對腹膜間皮細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用，并刺激腹膜間皮細(xì)胞觸發(fā)高葡萄糖代謝和炎癥，導(dǎo)致腹膜間皮細(xì)胞功能異常和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的發(fā)生【8,9】。

4、研究表明，腹膜炎癥是腹膜纖維化發(fā)展的關(guān)鍵事件【10】。cxcl8作為一種重要的趨化因子，在炎癥和免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。最近的研究越來越關(guān)注cxcl8在腎臟疾病中的作用。研究表明，cxcl8的表達水平在具有高gp96表達的腹膜透析患者的腹膜透析廢液中的細(xì)胞外囊泡中，升高【11】。此外，具有腹膜炎癥的腹膜透析患者cxcl8表達水平升高【12】。cxcl8的過表達可能導(dǎo)致炎癥反應(yīng)，促進腹膜纖維化的發(fā)生和發(fā)展。

5、nf-κb是一種轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族，在細(xì)胞炎癥和免疫反應(yīng)中起著重要作用【13】。研究表明，pkca/ikk信號通路的激活可以觸發(fā)nf-κb的激活，從而促進il-8/cxcl8在人肺上皮細(xì)胞中的表達和釋放【14】。有趣的是，在腹膜透析中，線粒體損傷可以在腹膜間皮細(xì)胞中誘導(dǎo)輕微的炎癥反應(yīng)，使其易受腹膜環(huán)境的損害。這個過程涉及氧化應(yīng)激的生成和nf-κb的激活，使用mitotempo(線粒體氧化應(yīng)激清除劑)和bay-11708(nf-κb抑制劑)可以緩解炎癥【15】。

6、骨橋蛋白(postn)是一種非結(jié)構(gòu)性細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，促進細(xì)胞外基質(zhì)的沉積和間質(zhì)細(xì)胞的增殖，在組織再生和纖維化過程中起著重要作用【16,17】。postn在多種組織中表達，其表達水平與多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)，尤其在纖維化疾病中【18】。研究發(fā)現(xiàn)，特發(fā)性肺纖維化患者的血清postn水平顯著升高。在急性發(fā)作期間，postn在纖維化病灶中顯著積累【19】。此外，postn可以誘導(dǎo)nf-κb/stat3的激活，最終促進炎癥的發(fā)生【20】。重要的是，多項研究表明，postn在腎纖維化的進展中也起作用，其成為慢性腎病的潛在新治療靶點【21,22】。然而，目前關(guān)于postn是否誘導(dǎo)腹膜纖維化的相關(guān)報道尚缺乏。

7、海藻酸鈉(sa)微凝膠是一種天然存在的線性多糖，從可食用海藻的細(xì)胞壁中提取，具有優(yōu)異的生物相容性和生物降解性，被廣泛應(yīng)用于藥物遞送、生物醫(yī)學(xué)材料和組織工程中【23,24】。除了作為藥物遞送載體外，海藻酸鈉微凝膠作為細(xì)胞載體包裹和保護活細(xì)胞、增強細(xì)胞活力，從而促進細(xì)胞移植和組織工程修復(fù)的作用也越來越受到認(rèn)可【25,26】。huang等人證明，用麥芽糊精填充的殼聚糖和海藻酸鈉涂層微膠囊可以實現(xiàn)蝦青素的緩釋并增強其穩(wěn)定性【27】。pan等人利用這種技術(shù)制備了包裹乳酸菌的sa微球，使其避免直接接觸消化液，從而增加到達小腸的乳酸菌數(shù)量，有效調(diào)節(jié)宿主健康【28】。海藻酸鈉微凝膠已被證明能夠成功包裹各種類型的活細(xì)胞，如干細(xì)胞、胰島素生成細(xì)胞，在組織工程和再生醫(yī)學(xué)中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景【29-31】。目前，關(guān)于使用海藻酸鈉微凝膠包裹原代人腹膜間皮細(xì)胞的治療腹膜纖維化的研究尚缺乏。

8、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種微凝膠、藥物及制備方法和應(yīng)用以解決上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種微凝膠，其包括：海藻酸鹽微凝膠，海藻酸鹽微凝膠內(nèi)包裹有原代人腹膜間皮細(xì)胞。

4、第二方面，本發(fā)明還提供了一種微凝膠的制備方法，其包括如下步驟：通過微流控芯片將海藻酸鹽、螯合交換離子溶液和原代人腹膜間皮細(xì)胞混合后獲得的水相與油相均勻混合；螯合交換離子溶液由交換離子溶液與螯合劑混合處理后得到。

5、第三方面，本發(fā)明還提供了一種微凝膠或由上述制備方法制備的微凝膠在制備緩解或治療腹膜纖維化的藥物中的應(yīng)用；

6、第四方面，本發(fā)明還提供了一種藥物，其包括上述的微凝膠或由上述的制備方法制備的微凝膠。

7、本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明將原代人腹膜間皮細(xì)胞封裝在微凝膠內(nèi)，以防止其與腹膜透析液直接接觸，提高腹膜間皮細(xì)胞的存活率，并利用微凝膠的緩釋效果逐漸釋放原代人腹膜間皮細(xì)胞，從而補充丟失的細(xì)胞。通過抑制postn/nf-κb/cxcl8途徑，減輕腹膜透析相關(guān)的腹膜纖維化。

8、與空白海藻酸鈉微凝膠(esa)治療的相比，包裹原代人腹膜間皮細(xì)胞的微膠囊在抑制腹膜纖維化方面具有顯著優(yōu)勢，提高細(xì)胞存活率。此外，通過生物安全性評估，本發(fā)明提供的微凝膠未引起明顯腹膜透析模型小鼠不良反應(yīng)，維持小鼠正常的肝腎功能，并在主要器官中未顯示組織學(xué)異常。

9、本發(fā)明提供的包裹人原代腹膜間皮細(xì)胞的海藻酸鈉微凝膠是緩解腹膜透析患者腹膜纖維化的一種有前景的治療方法。

技術(shù)特征：

1.一種微凝膠，其特征在于，其包括：海藻酸鹽微凝膠，所述海藻酸鹽微凝膠內(nèi)包裹有原代人腹膜間皮細(xì)胞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微凝膠，其特征在于，每個所述海藻酸鹽微凝膠內(nèi)包裹有1-50個所述原代人腹膜間皮細(xì)胞；

3.一種微凝膠的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：通過微流控芯片將海藻酸鹽、螯合交換離子溶液和原代人腹膜間皮細(xì)胞混合后獲得的水相與油相均勻混合；所述螯合交換離子溶液由交換離子溶液與螯合劑混合處理后得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微凝膠的制備方法，其特征在于，所述水相與油相的流速比為1:4～1:5；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微凝膠的制備方法，其特征在于，所述螯合交換離子溶液由交換離子溶液與螯合劑以摩爾比為1:1-1:1.1混合處理后得到；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微凝膠的制備方法，其特征在于，所述海藻酸鹽選自海藻酸鈉、海藻酸鉀和海藻酸鈣；

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微凝膠的制備方法，其特征在于，所述油相選自：加入氟表面活性劑的氟化液或加入表面活性劑的烷烴油或其他種類的油；所述表面活性劑選自span80、tween?80、em?90或em?180中的任意一種；所述烷烴油或其他種類的油選自礦物油、環(huán)己烷、十六烷、棕櫚酸異丙酯中的任意一種；

8.如權(quán)利要求1-2任一項所述的微凝膠或由權(quán)利要求3-7任一項所述的制備方法制備的微凝膠在制備緩解或治療腹膜纖維化的藥物中的應(yīng)用；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，所述應(yīng)用包括如下至少一種的應(yīng)用方式：

10.一種藥物，其特征在于，其包括權(quán)利要求1-2任一項所述的微凝膠或由權(quán)利要求3-7任一項所述的制備方法制備的微凝膠。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種微凝膠、藥物及制備方法和應(yīng)用，涉及腹膜纖維化技術(shù)領(lǐng)域。微凝膠包括：海藻酸鹽微凝膠，海藻酸鹽微凝膠內(nèi)包裹有原代人腹膜間皮細(xì)胞。本發(fā)明將原代人腹膜間皮細(xì)胞封裝在微凝膠內(nèi)，以防止其與腹膜透析液直接接觸，提高腹膜間皮細(xì)胞的存活率，并利用微凝膠的緩釋效果逐漸釋放原代人腹膜間皮細(xì)胞，從而補充因腹膜透析引起的腹膜間皮細(xì)胞缺失。通過抑制POSTN/NF?κB/CXCL8途徑，裹有原代人腹膜間皮細(xì)胞的微凝膠減輕腹膜透析相關(guān)的腹膜纖維化，本發(fā)明提供的微凝膠是治療減輕腹膜透析患者腹膜纖維化的一種有前景的治療方法。

技術(shù)研發(fā)人員：周瑩,張純武,馬淑晴,應(yīng)耀哲,王露慧
受保護的技術(shù)使用者：溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30