《Journal of Controlled Release》：Activated hepatic stellate cell membrane-camouflaged nanomedicine enables targeted HDAC6 inhibition for liver fibrosis therapy
编辑推荐：
林宇|张璐|高露露|黄思悦|秦雪莹|王子瑞|李思琪|梅春燕|张茂林|张耀晶|王伟|吴敏|刘静静中国江苏省扬州市225009，扬州大学医学院基础医学科学学院与公共卫生学院摘要肝纤维化是慢性肝损伤的常见后果，可能发展为肝硬化，但目前有效的抗纤维化疗法仍然有限。在本研究中，我们发现组蛋
林宇|张璐|高露露|黄思悦|秦雪莹|王子瑞|李思琪|梅春燕|张茂林|张耀晶|王伟|吴敏|刘静静
中国江苏省扬州市225009，扬州大学医学院基础医学科学学院与公共卫生学院
摘要
肝纤维化是慢性肝损伤的常见后果，可能发展为肝硬化，但目前有效的抗纤维化疗法仍然有限。在本研究中，我们发现组蛋白去乙酰化酶6（HDAC6）是在纤维化肝脏及活化的肝星状细胞中持续上调的锌依赖型HDAC酶。然而，全身性抑制HDAC6可能会因难以有效递送至致纤维化的肝星状细胞以及增加的脱靶效应而受到限制。为能在活化的肝星状细胞中实现选择性抑制HDAC6，我们开发了一种经过活化肝星状细胞膜包覆的PLGA纳米药物（PLGA-Ric@HSCM），该药物负载了HDAC6抑制剂里可宁酯（Ric）。这种膜包覆技术能够保留关键的黏附和识别蛋白，促进肝星状细胞对药物的同型摄取，同时减少体内巨噬细胞对药物的吞噬。PLGA-Ric@HSCM通过恢复微管乙酰化状态，并抑制经典的TGFβ/Smad2/3信号通路以及p38/c-JUN/ATF2信号轴，从而减弱促纤维化基因的表达。与普通PLGA-Ric相比，PLGA-Ric@HSCM在多种不同病因引起的纤维化模型中都能更显著地减轻纤维化程度并改善肝脏病变情况。总体而言，PLGA-Ric@HSCM提供了一种仿生化的、针对肝星状细胞的策略，通过抑制HDAC6来重新调节乙酰化平衡，进而缓解肝纤维化进程。
引言
肝纤维化是机体对慢性肝损伤的修复反应，其特点是肌成纤维细胞持续活化以及细胞外基质过度积累[1]。随着纤维化的进展，它可能导致肝硬化、肝功能衰竭，还会增加患肝细胞癌的风险[2]、[3]。多种慢性肝病都会引发纤维化，包括与代谢紊乱相关的脂肪性肝病（MASLD）、慢性病毒性肝炎以及酒精性肝病[4]、[5]、[6]、[7]。尽管在阐明纤维化机制方面已取得不少进展，但由于上游损伤机制复杂且存在多种细胞信号网络，导致难以找到稳定且普遍适用的靶向靶点，因此有效的抗纤维化疗法仍然十分有限[8]、[9]。在各种病因引发的纤维化过程中，肝星状细胞的活化一直被视为纤维化的核心驱动因素[10]。在慢性肝损伤期间，受损肝细胞和炎症细胞释放的多种细胞外信号，如转化生长因子-β（TGFβ）、血小板衍生生长因子（PDGF）、结缔组织生长因子（CTGF）以及内皮素-1，都会作为促纤维化信号，促使肝星状细胞活化、持续存活并发挥收缩功能，进而推动纤维化进程的不断发展[11]、[12]、[13]、[14]。当处于静息状态的肝星状细胞被激活并转化为类似肌成纤维细胞的细胞后，它们会获得收缩和迁移能力，成为形成瘢痕的细胞外基质的主要来源，尤其是纤维状胶原蛋白[15]、[16]。
除了这些细胞外信号外，肝星状细胞内的表观遗传调控机制也为维持其活化状态和促进纤维化进程提供了另一重要支撑[17]。研究表明，包括组蛋白去乙酰化酶在内的多种组蛋白修饰酶的异常活性与多种纤维化疾病密切相关[18]。此外，HDAC抑制剂在肺、心脏、皮肤和肾脏疾病的实验模型中也能减轻与纤维化相关的症状，这进一步证明了在纤维化过程中调节乙酰化平衡具有药物开发潜力[8]、[19]、[20]、[21]。在肝纤维化研究中，早期使用广谱HDAC抑制剂曲古霉素A（TSA）的研究表明，该药物可通过抑制原代肝星状细胞的肌成纤维细胞样转化而发挥明显的抗纤维化作用[22]、[23]。与广谱HDAC抑制剂相比，那些具有类别选择性、能更精准地抑制HDAC酶的抑制剂，在四氯化碳诱导的纤维化模型中也表现出良好的抗纤维化效果，比如I类选择性抑制剂丙戊酸（VPA）[24]，这类抑制剂能够避免在多种组织和细胞类型中引起广泛的转录变化和非组蛋白乙酰化改变，从而简化作用机制的分析及后续药物优化工作。不过，自由小分子形式的HDAC抑制剂在体内很难优先积聚在活化的肝星状细胞中。最近的抗纤维化纳米药物研究显示，经过设计的纳米载体能够增强抗纤维化治疗效果[25]、[26]、[27]，这表明靶向纳米递送技术有望提高抗纤维化药物在肝星状细胞中的浓度。经过活化肝星状细胞膜包覆的纳米颗粒[28]则可以将亚型选择性的HDAC抑制与针对肝星状细胞的药物递送相结合，从而更精准地调控肝星状细胞的活化状态。
在本研究中，我们对人类纤维化肝脏样本中的HDAC家族成员（HDAC1–11）进行了系统分析，发现HDAC6是其中表达显著升高的成员。在小鼠纤维化模型以及活化的人类和小鼠肝星状细胞中，HDAC6的表达也明显升高，这一结果表明HDAC6可能在肝星状细胞活化及纤维化进展过程中发挥作用。我们进一步发现，药物抑制HDAC6能够减弱活化肝星状细胞中的纤维化相关基因表达。为实现HDAC6抑制剂里可宁酯在肝星状细胞中的选择性递送，我们设计了经过活化肝星状细胞膜包覆的纳米颗粒，即用负载里可宁酯的聚乳酸-羟基乙酸共聚物核心包裹活化肝星状细胞膜制成的PLGA-Ric@HSCM。这种仿生制剂在体外和体内都能更好地靶向肝星状细胞，且在四氯化碳诱导的和CDAHFD饮食诱导的小鼠纤维化模型中都能减轻纤维化程度。同时，它还能通过抑制经典的TGFβ/Smad2/3信号通路以及p38/c-JUN/ATF2信号轴来减弱促纤维化信号传导，进而降低纤维化相关基因的表达（见图1）。
章节节选
活化肝星状细胞及纤维化肝脏中HDAC6水平的升高
为了分析正常肝脏和纤维化肝脏中典型的锌依赖型HDAC家族成员（HDAC1–11）的表达情况，我们研究了健康人群以及肝纤维化患者的检测数据。与其他HDAC酶相比，纤维化肝脏中的HDAC1、HDAC5、HDAC6和HDAC7的表达水平明显升高，其中HDAC6的升高幅度最为显著（见图1a）。接下来，我们在经典的四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化模型中检测了HDAC1–11的转录情况，发现整体上
结论
综上所述，通过分析人类相关数据以及两种小鼠纤维化模型，我们确定HDAC6是在纤维化肝脏及活化肝星状细胞中显著上调的HDAC酶。从机制层面来看，抑制HDAC6能够恢复微管的乙酰化状态，减弱包括TGFβ/Smad2/3信号通路和p38/c-JUN/ATF2信号轴在内的关键促纤维化信号传导，进而抑制肝星状细胞的活化以及纤维化相关的基因表达。鉴于游离态里可宁酯的溶解度较差且对肝星状细胞的靶向性不足，我们进一步
试剂
里可宁酯（Ric，商品编号HY-16026）购自MedChemExpress公司。聚（L-乳酸-羟基乙酸共聚物）（PLGA，Resomer? RG 502H，编号R432524）由上海阿拉丁生化科技有限公司提供。四氢呋喃（THF，编号T818767）由上海麦克林生化科技有限公司供应。聚乙烯醇（PVA，编号360627）购自Sigma-Aldrich公司。1,1’-二十八烷基-3,3,3′,3′-四甲基吲哚二氰酸高氯酸盐（DiD，编号C1039）以及
CRediT作者贡献说明
林宇：实验验证、方法设计、数据分析、数据整理。张璐：方法设计、实验研究、数据分析、数据整理。高露露：实验验证、资源协调、数据整理。黄思悦：数据分析、数据整理。秦雪莹：方法设计、数据整理。王子瑞：方法设计、数据整理。李思琪：数据整理。梅春燕：数据整理。张茂林：方法设计。张耀晶：方法设计。王伟：项目监督、资源协调。吴敏：实验验证、方法设计。刘静静：
致谢
本研究得到了以下机构的支持：国家自然科学基金委员会（项目编号：82404498、32571600、32201078）、扬州市自然科学基金（项目编号：YZ2024172）、中国科学技术协会青年人才托举工程（项目编号：205080924）、江苏省研究生科研实践创新计划（项目编号：KYCX25_4090），以及江苏省杰出教授计划和扬州大学的杰出教授计划（项目编号：137012765）。
