BioMed Laboratory
 School of Life Sciences
 Nanjing University

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Current Interests


递药系统

◆新型给药系统的研究有助于提高药物治疗效率,降低毒副作用,改善药物的易用性,是药物研发领域的重要方向。

◆本实验室在深入探讨疾病发病机理的基础上,针对炎症以及炎症相关疾病组织中的特定细胞和组织器官开展靶向研究。根据疾病不同的生理病理特点设计给药途径和方式,设计相应输送载体,构建相应的给药系统。同时根据靶向细胞类型,研究、选择治疗靶点,筛选具有治疗效果的核酸药物,治疗炎症性肠病(图1)、系统性红斑狼疮(图2)、肿瘤(图3)等疾病,取得了较好的效果。

图1

图1. 半乳糖基修饰的低分子量壳聚糖可特异性输送核酸药物进入结肠巨噬细胞,达到治疗肠炎的目的。

图2

图2. 基于阳离子修饰的琼脂糖的原位凝胶给药体系可以靶向性输送核酸药物进入脾脏CD169+巨噬细胞,阻断自身反应性B细胞的活化,该策略可用于治疗狼疮等自身免疫疾病。

图3

图3.利用肿瘤内部的酸性环境和肿瘤相关巨噬细胞表面受体表达的特殊性,构建了pH响应的肿瘤相关巨噬细胞靶向载体,通过输送特定种类的核酸药物,从而逆转巨噬细胞表型,从而达到延缓肿瘤生长的目的。

 

代表论文与著作

1.Huang, Z., J. Gan, et al. "An  orally administrated nucleotide-delivery vehicle targeting colonic macrophages  for the treatment of inflammatory bowel disease." Biomaterials  2015;48: 26-36.
2.Zuo, L., Z. Huang, , et al.  "Targeting delivery of anti-TNF α oligonucleotide into activated colonic  macrophages protects against experimental colitis." Gut  2010;59(4): 470-479.
3.Huang, Z., Z. Zhang, et al. "Targeted  delivery of oligonucleotides into tumor-associated macrophages for cancer  immunotherapy." J Control Release 2012;158(2): 286-292.
4.Dong, L., S. Xia, et al. "Targeting  delivery oligonucleotide into macrophages by cationic polysaccharide from  Bletilla striata successfully inhibited the expression of TNF-alpha." J  Control Release 2009;134(3): 214-220.

 

组织工程与再生医学

◆组织工程与再生医学是重要的生物医学研究前沿领域。

◆本实验室在充分理解组织发生过程中关键生物学过程的基础上,综合利用新材料,纳米技术,基因工程和干细胞技术,在组织的修复再生,器官再造和功能重塑以及组织工程中关键生物学和材料学创新技术等方向进行了积极探索。先后在基因诱导的间充质干细胞促进软骨组织再生(图1),基因定向导入诱导的骨和软骨组织同时再生(图2)等研究方向取得系列成果,并在积极尝试器官再造和功能重塑研究。

图1

图1. TGF-β基因活化的支架材料可原位诱导分化间充质干细胞成为软骨细胞,将该支架材料与间充质干细胞的体外培养物植入软骨缺损部位,可有效促进软骨组织的再生复。

图2

图2

图2. 复杂组织的再生修复是组织工程领域的挑战之一,该研究通过基因的定向导入技术,诱导同一种干细胞在不同空间上向成骨和软骨细胞的同时分化,从而实现了骨组织和软骨组织的同时修复。

代表论文与著作

1.Dong, L. and C. Wang. "Harnessing  the power of macrophages/monocytes for enhanced bone tissue engineering."  Trends Biotechnol. 2013;31(6): 342-346.
2.Chen, J., H. Chen, et al.  "Simultaneous regeneration of articular cartilage and subchondral bone in  vivo using MSCs induced by a spatially controlled gene delivery system in  bilayered integrated scaffolds." Biomaterials.  2011;32(21): 4793-4805.
3.Luo, Y., H. Diao, et al. "A  physiologically active polysaccharide hydrogel promotes wound healing." J  Biomed Mater Res A. 2010;94(1): 193-204.
4.Diao H, Li X, et al. Bletilla striata  polysaccharide stimulates inducible nitric oxide synthase and proinflammatory  cytokine expression in macrophages. J Biosci Bioeng. 2008; 105:85-9.
5.Guo T, Zhao J, et al. Porous  chitosan-gelatin scaffold containing plasmid DNA encoding transforming growth  factor-beta1 for chondrocytes proliferation. Biomaterials. 2006; 27:1095-103.

 

炎症及其相关疾病的调控机制研究

◆微小RNA作为一种重要的转录后调控机制,广泛参与到多种生理病理过程中,已成为生物医学领域研究的热点。

◆本实验室近年来围绕非编码RNA在消化道相关疾病中的机制开展研究,先后发现多种在疾病过程中异常表达的miRNA具有重要的生物学功能,并以此作为治疗靶点,在肠炎(图1),结肠癌(图2)和肝纤维化(图3)研究中取得一系列重要性成果。

图1

图1. miR-141/CXCL12β信号通路调控肠道炎症细胞的浸润并可能影响肿瘤发生,该研究揭示了一种全新调控CXCL12表达的机制,利用该机制可特异性调控趋化因子亚型的表达而显著改变肠道炎性环境,并可能调控和阻断结肠炎-癌转变进程。

图2

图2. 基于阳离子修饰的琼脂糖的原位凝胶给药体系可以靶向性输送核酸药物进入脾脏CD169+巨噬细胞,阻断自身反应性B细胞的活化,该策略可用于治疗狼疮等自身免疫疾病。

图3

图3. 实验室研究发现miR-30/-101/KLF在TGF-β信号通路中发挥重要的作用,可导致肝炎-肝纤维化/肝癌的发生过程中肝星状细胞和肝实质细胞相互作用的增强,并可能促进肝肿瘤的发生。

代表论文与著作

1.Huang, Z.; Ma J; et al. Dual  TNF-α/IL-12p40 interference as a strategy to protect against colitis based on  miR-16 precursors with macrophage targeting vectors. Molecular Therapy; 2015  doi: 10.1038/mt.2015.111.
2.Huang, Z.; Shi, T.; et al. MiR-141  regulates colonic leukocytic trafficking by targeting CXCL12beta during murine  colitis and human Crohn's disease. Gut; 63:1247-57; 2013.
3.Tu, X; Zhang, H; et al. . MicroRNA-101  suppresses liver fibrosis by targeting the TGFβ signalling pathway. Journal of  Pathology; 234: 46-59, 2014.
4.Sun D, Yu F, et al. MicroRNA-31 activates  the RAS pathway and functions as an oncogenic MicroRNA in human colorectal  cancer by repressing RAS p21 GTPase activating protein 1 (RASA1). J Biol Chem.  2013; 288(13):9508-18.

 

纳米生物医学

◆纳米技术为解决一系列生物医学难题带来曙光,其关键技术进展尚有赖于对纳米物质与生物系统相互作用的深入全面理解。

◆本实验室以病理生理学现象和原理为导向,针对纳米物质与生物系统相互作用的详细机制进行了系统性研究。在纳米物质的免疫学活性原理和应用(图1),纳米物质诱发的组织损伤和细胞内信号激活(图2),功能纳米物质设计、制备与应用(图3),以及纳米物质与生物系统的作用界面研究(图4)等方面取得一系列原创性研究成果。

图1

图1

图1. 阳离子聚合物自发形成的纳米颗粒可通过一种独特的方式活化Toll-like receptor 4,促使巨噬细胞特异性表达IL-12,利用这一特性,可将这种纳米物质用于炎症性疾病和肿瘤的治疗。

图2

图2. 实验室研究发现,假体磨损产生的纳米微粒可激活局部组织细胞内的内质网应激反应,导致局部炎症和骨组织损伤,最终可造成假体的无菌性松动。

图3

图3. 我们将一种没有细胞毒性的小分子与一种多糖聚合,可获得一种对巨噬细胞具有靶向杀伤作用的活性纳米颗粒,该颗粒能清除肿瘤相关巨噬细胞,具有显著的肿瘤生长抑制作用。

图4

图4. 纳米物质在生物环境中通过吸附环境中的生物大分子迅速在其表面形成一层冠状物,成为其与生物系统作用的关键界面,通过控制该界面的形成和物质状态,实验室发展了一种全新的体内纳米药物递送策略。

代表论文与著作

1.Zhang Z, Wang C, et al. Corona-directed  nucleic acid delivery into hepatic stellate cells for liver fibrosis therapy.  ACS Nano. 2015; 9:2405-19.
2.Wang C, Dong L. Exploring 'new'  bioactivities of polymers at the nano-bio interface. Trends Biotechnol. 2015;  33:10-4.
3.Zhan X, Jia L, et al. Targeted depletion  of tumour-associated macrophages by an alendronate-glucomannan conjugate for  cancer immunotherapy. Biomaterials. 2014; 35:10046-57.
4.Wang R, Wang Z, et al. Particle-induced  osteolysis mediated by endoplasmic reticulum stress in prosthesis loosening.  Biomaterials. 2013; 34:2611-23.
5.Huang Z, Yang Y, et al. Anti-tumor immune  responses of tumor-associated macrophages via toll-like receptor 4 triggered by  cationic polymers. Biomaterials. 2013; 34:746-55.

最后更新时间:2017-08-21 14:55