人体由数千个微小的淋巴管组成，这些淋巴管将白细胞和蛋白质运送到身体各处，就像免疫系统的高速公路一样。它非常有效，但如果因为受伤或癌症治疗而受损，整个系统就会开始失灵。由此产生的液体潴留和肿胀，称为淋巴水肿，不仅不舒服，而且是不可逆的。当淋巴管衰竭时，通常它们泵出液体的能力会受到影响。佐治亚理工学院的研究人员开发了一种新的治疗方法，使用纳米颗粒可以修复淋巴管泵浦。传统上，该领域的研究人员试图再生淋巴管，但修复泵送作用是一种独特的方法。

“对许多患者来说，挑战在于患者体内仍然存在的淋巴管不起作用。所以你不需要长出你可以想象成管子的新血管，你需要让这些管子工作，这对淋巴管来说意味着泵，”机械工程学院的教授 Brandon Dixon说。“这就是我们的方法真正不同的地方。它提供一种药物，利用一种纳米颗粒帮助淋巴管泵入病变血管。”研究人员在2月份的《Science Advances 》杂志上发表了他们的研究结果。

纳米技术在药物输送中的益处

研究人员使用的药物S-(-)-Bay K8644，简称BayK通常针对l型钙通道，使骨骼、心脏和内分泌肌肉收缩。实际上，BayK在全身的应用会导致抽搐和痉挛。注射后使用纳米颗粒引流到淋巴管，使药物仅集中到淋巴管，引流注射部位。因此，该药物可在淋巴管内以局部高剂量使用。当淋巴最终回到循环系统时，它在血液中被稀释得如此之多，以至于它不会影响身体的其他系统，使得治疗淋巴水肿的药物既有针对性又安全。

生物工程与生物科学研究所机械工程伍德拉夫副教授Susan Thomas说:“淋巴组织的工作方式就像河流流域一样——在局部，你有血管将液体从组织中排出。这种方法就像在河里放纳米颗粒来帮助河流更好地流动。”

这项研究完美地融合了Dixon和Thomas各自的专业知识。迪克森的实验室多年来一直在研究淋巴管在动物模型中的功能。托马斯设计的纳米颗粒药物输送技术部署在淋巴系统。

Thomas说:“他开发了与淋巴系统相关的分析工具和疾病模型，而我则开发了淋巴靶向药物输送技术。淋巴水肿是一种普遍存在的疾病，目前还没有有效的治疗方法，这是利用我们的优势来开发新策略的绝佳机会，以服务于这一服务不足的患者群体。”

测试疗法

实验室团队用啮齿动物模型测试了这种配方。他们首先通过注射荧光物质来绘制模型的淋巴结系统，以观察它是如何移动的。然后他们用一个压力袖带来测量淋巴系统在受损时是如何失效的。在此基础上，他们评估了在淋巴引流纳米颗粒中配制BayK对药物效果的影响。该输送系统允许药物在淋巴管内起作用，如增加血管泵送和恢复泵送压力所示，并大幅降低血液中BayK的浓度，这通常与不必要的副作用有关。研究人员正在将配方扩展到更高级的疾病模型，使其更接近于人类应用。他们还将探索如何将其与其他现有或正在开发的新疗法结合起来，用于预防或治疗淋巴水肿。

Lauren F. Sestito, Kim H. T. To, Matthew T. Cribb, Paul A. Archer, Susan N. Thomas, J. Brandon Dixon. Lymphatic-draining nanoparticles deliver Bay K8644 payload to lymphatic vessels and enhance their pumping function. Science Advances, 2023; 9 (8)