DNA四面体在制备预防和治疗舍格伦综合征的药物中的用途

作为最常见的自身免疫性疾病之一，Sjogren综合症（SS）以外分泌腺内淋巴细胞浸润过度活跃为特征，导致口干和眼干。不幸的是，到目前为止，尚无能够不引起全身免疫抑制的适当治疗方法。四面体框架核酸（tFNAs）被认为是有前景的纳米级材料，其免疫调节能力已经得到验证。在此，我们首次揭示了tFNAs被用于治疗SS在非肥胖型糖尿病（NOD）小鼠中，该小鼠是用于SS的动物模型。我们证明了250 nM的tFNA治疗成功地抑制了NOD小鼠的炎症并刺激了唾液分泌。亚颌下腺（SMGs）分泌功能和结构的特异性蛋白已经恢复。建立免疫耐受并阻止疾病发展一直是SS治疗的永久目标。令人惊讶的是，tFNA治疗引导T细胞向调节性T细胞（Tregs）发展，同时抑制T辅助（Th）细胞反应。Th细胞包括Th1、Th17和滤泡助细胞（Tfh）细胞。Tregs在免疫耐受中具有极高的意义。诱导Tregs是重新建立免疫耐受的有前景方法。B细胞反应中也观察到了可比较的结果。检测到生发中心（GC）B细胞和浆细胞的百分比降低，同时注意到调节性B细胞（Bregs）的百分比显著增加。诱导Tregs的机制可能与细胞因子变化有关。特别是Tfh的变化可能会相应地影响B细胞的分化。总体而言，我们的结果再次证明了tFNAs的免疫调节能力，这可能为SS和其他自身免疫性疾病的治疗提供一个新的、安全且有效的选择。

背景：

舍格伦综合征（Sjögren’s syndrome, SS）是一种影响全球数百万人的常见自身免疫疾病，其特征是慢性炎症主要影响身体的外分泌腺，如唾液腺和泪腺。这种病症导致的主要症状包括口干和眼干，这些症状可能会严重影响患者的生活质量，如进食困难、言语障碍以及增加口腔感染的风险。虽然SS的发病机制尚未完全明了，但研究表明，T细胞和B细胞介导的免疫反应在病症的发展中起着核心作用。

前沿科研成果：首次证实四面体框架核酸（tetrahedral framework nucleic acids, tFNAs）能有效抑制炎症、促进唾液分泌，并调节免疫反应，为治疗SS提供了一种新的治疗策略。

在本研究中，我们首次使用tFNAs来治疗SS，这些纳米材料已证实具有调节免疫的能力。研究使用非肥胖糖尿病（NOD）小鼠模型，通过tFNAs治疗成功抑制炎症并促进了唾液分泌，同时引导T细胞向调节性T细胞（Tregs）转化，抑制了辅助T细胞（Th）的反应。

实验方法：

我们使用NOD小鼠作为SS的动物模型，这些模型能够有效模拟人类SS的主要症状和免疫反应。通过尾静脉注射的方式给予小鼠不同浓度的tFNAs，并持续四周，以评估其对疾病进程的影响。在实验期间和结束后，我们通过流式细胞术详细分析了处理前后小鼠血液、脾脏和唾液腺中的免疫细胞，重点观察调节性T细胞（Tregs）、辅助T细胞（Th）及B细胞的变化。此外，我们还利用酶联免疫吸附试验（ELISA）和免疫荧光染色技术检测了唾液腺组织和血清中的关键炎症因子和细胞因子，如IFN-γ、TGF-β、IL-10等，以评估tFNAs对炎症反应的调控效果。组织学评估也是研究中的一个重要部分，我们对治疗前后的唾液腺组织进行了H&E染色，通过显微镜观察来评估淋巴细胞浸润的程度和组织结构的变化。这些方法的综合使用为验证tFNAs的治疗潜力提供了多维度的科学数据，同时也有助于深入理解其在调节免疫系统中的具体作用机制。

实验结果：

在本研究中， tFNAs显示出显著的治疗效果，成功抑制了NOD小鼠模型中的炎症反应，并有效地促进了唾液分泌。通过流式细胞术和免疫荧光分析，我们观察到tFNAs处理显著增加了调节性T细胞（Tregs）的数量，同时减少了辅助T细胞（Th1和Th17）和滤泡辅助T细胞（Tfh）的反应。这一免疫调节作用有助于重建免疫耐受，并抑制疾病的进一步发展。此外，tFNAs治疗还显著影响了B细胞的反应，减少了生发中心B细胞和浆细胞的比例，而调节性B细胞（Bregs）的比例则有所增加。这些结果表明，tFNAs能够在不引起全身免疫抑制的情况下，通过调节特定免疫细胞亚群的活性来达到治疗效果。此外，炎症因子的测定结果显示，tFNAs处理组中关键的促炎和抗炎细胞因子水平发生了有利的变化，进一步证实了tFNAs在调节炎症反应中的潜力。组织学评估也揭示了tFNAs能够显著减轻炎症组织的损伤，改善唾液腺的结构和功能。这些综合的实验结果不仅验证了tFNAs作为一种新型治疗策略的有效性，也展示了其在治疗舍格林综合症及可能的其他自身免疫疾病中的应用前景。

研究结论：

tFNAs展示了其调节免疫系统的潜力，为SS及其他自身免疫疾病提供了一种新的、安全有效的治疗选择。这项研究不仅证实了tFNAs在免疫调节中的应用潜力，还展示了其作为药物载体的优势。

发表文献：ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 42543−42553. DOI: 10.1021/acsami.1c14861

Tetrahedral Framework Nucleic Acids Reestablish Immune Tolerance and Restore Saliva Secretion in a Sjögren’s Syndrome Mouse Model