Self‐Assembly Hypoxic and ROS Dual Response Nano Prodrug as a New Therapeutic Approach for Glaucoma Treatments

化学 药理学 前药 细胞生物学 奶油 活性氧 视网膜神经节细胞 生物物理学 视网膜 生物化学 生物 转录因子 基因
作者
Xuezhi Zhou,Rong Rong,Ganghao Liang,Yukun Wu,C. F. Xu,Haihua Xiao,Dan Ji,Xiaobo Xia
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
标识
DOI:10.1002/advs.202407043
摘要

Glaucoma is an irreversible blinding eye disease characterized by retinal ganglion cell (RGC) death.Previous studies have demonstrated that protecting mitochondria and activating the CaMKII/CREB signaling pathway can effectively protect RGC and axon. However, currently treatments are often unsatisfactory, and the pathogenesis of glaucoma requires further elucidation. In this study, a ROS-responsive dual drug conjugate (OLN monomer) is first designed that simultaneously bonds nicotinamide and oleic acid. The conjugate self-assembled into nanoparticles (uhOLN-NPs) through the aggregation of multiple micelles and possesses ROS scavenging capability. Then, a polymer with a hypoxic response function is designed, which encapsulates uhOLN-NPs to form nanoparticles with hypoxic and ROS responses (HOLN-NPs). Under hypoxia in RGCs, the azo bond of HOLN-NPs breaks and releases uhOLN-NPs. Meanwhile, under high ROS conditions, the thioketone bond broke, leading to the dissociation of nano-prodrug. The released nicotinamide and oleic acid co-scavenge ROS and activate the CaMKII/CREB pathway, protecting mitochondria in RGCs. HOLN-NPs exhibit a significantly superior protective effect on R28 cells in glutamate models of glaucoma. The accumulation of HOLN-NPs in retinal RGCs lead to significant inhibition of RGC apoptosis and axonal damage in vivo. Notably, HOLN-NPs provide a new therapeutic approach for patients with neurodegenerative disease.
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