我院周民团队在《Adv. Funct. Mater.》发表微藻药物递送系统双药级联响应释放用于骨关节炎治疗研究成果

骨关节炎（OA）是全球流行的退行性关节疾病，有效治疗OA的方法仍然有限。最近的研究表明，二甲双胍在OA的发展中具有多效性优势。然而，二甲双胍具有在关节内滞留时间不足、不稳定和生物利用度低的阻碍。因此，迫切需要开发一种既安全又方便的药物递送系统。其中，以天然生物材料构建的药物递送系统用于多种疾病治疗具有极大前景。钝顶螺旋藻一种微小的螺旋形蓝藻，由于其独特的细胞膜结构上有连续的水通道和连接孔允许小分子药物通过并进入膜内，在药物递送用于疾病治疗（包括肿瘤、胃肠道炎症等）表现出显著的潜力。此外，在钝顶螺旋藻中含有大量的营养成分，包括酚类、藻蓝蛋白和多糖，这些功能性化合物具有抗氧化、抗炎和免疫调节作用。

图1. 螺旋藻二甲双胍递送系统实现联释放二甲双胍和藻蓝蛋白治疗骨关节炎

基于此，浙江大学爱丁堡大学联合学院（ZJE）/浙江大学鄂尔多斯鄂托克生物医药联合研究中心周民教授、钟丹妮博士在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》在线发表题为“Microalgae-Based Dual Drug Delivery System with Enhanced Articular Cavity Retention for Osteoarthritis Treatment”的研究论文。该研究利用螺旋藻S.platensis（SP）作为二甲双胍的载体，并利用螺旋藻细胞内存在的天然抗氧化剂藻蓝蛋白，开发出二甲双胍递送系统(SP@Met)，其表现出响应性双药物级联释放和改善关节腔内的滞留。研究证明SP@Met可延长药物在关节腔内的滞留时间，同时还能控制二甲双胍和藻蓝蛋白的释放。通过利用钝顶螺旋藻的固有荧光特性，实现药物体内分布无创监测和精确的治疗干预。此外，SP@Met可有效消除活性氧，恢复软骨合成代谢和分解代谢的平衡，从而缓解关节炎的炎症。鉴于二甲双胍和螺旋藻两种原料的高度生物安全性，这种负载二甲双胍的天然微藻载体在关节腔有效递送的治疗方法具有较高的临床应用前景，为骨关节炎治疗的临床应用开辟了一条新途径。