分享一篇近期发表在Biomaterials上的文章，题目为Charge-based supramolecular peptide nanocomplexes for oral delivery via transporter-driven endocytosis。文章的通讯作者是韩国建国大学的Jooho Park。

    司美格鲁肽作为类胰高血糖素肽-1（GLP-1）受体激动剂在治疗代谢功能障碍相关脂肪肝炎（MASH）方面有着重要意义，但其口服制剂不适用于联合治疗，且未被批准用于MASH的治疗，其吸收增强剂SNAC的使用也有严格要求。因此，开发结合特定靶向机制的新型增强口服给药系统具有临床意义。

图1. PBSG纳米复合物示意图

    胆汁酸及其相关转运蛋白在促进口服吸收方面具有重要优势，位于回肠的顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白（ASBT）介导的内吞为治疗性纳米粒子的吸收提供了有效途径。此外，胆汁酸衍生物能够参与调控脂质代谢，通过抑制ASBT增强肠腔胆汁酸浓度，促进GLP-1分泌，从而促进MASH的治疗。如图1所示，为实现增强多肽药物口服递送和调节胆汁酸代谢的双重功能，本文作者构建了含正电荷的胆汁酸衍生物文库，从中筛选出与ASBT具有良好结合能力的胆汁酸衍生物并通过静电作用与司美格鲁肽构成纳米复合物。这种纳米复合物能够通过胆汁酸转运蛋白途径促进吸收并参与转运蛋白驱动的内吞增强胞内递送，此外，通过抑制ASBT调节胆汁酸和胆固醇的代谢，通过双重机制促进MASH的口服治疗。

图2. PCB的分子结构和抑制效果

    如图2所示，作者利用熊去氧胆酸（BA）与带正电荷的精氨酸衍生物EDC偶联得到了六种胆汁酸衍生物PCB₁-PCB₆，核磁共振氢谱证实其成功合成。接下来，作者通过生物层干涉技术检测了不同衍生物与ASBT的结合能力，并证实PCB₄具有最好的结合能力。分子对接模拟显示PCB₄的胍基和亲水侧链部分与ASBT具有额外的相互作用，相比于BA具有更多的非共价键，证实了PCB₄能够抑制ASBT与BA的结合。通过对BA进行放射性同位素标记，作者证实，PCB₄的存在显著抑制了细胞对BA的摄取，分子对接模拟也显示PCB₄具有更小的抑制常数。作者还证实了PCB₄没有显著的细胞毒性。

图3. PBSG纳米复合物的自组装

    如图3所示，作者构建了不同比例的PCB₄和司美格鲁肽的复合物（PBSG），动态光散射显示当质量比为1：20时，纳米复合物具有最窄的分布和合理的尺寸以及近中性的电势，因而后续采用此比例。 作者采用荧光标记的司美格鲁肽，通过包载后的荧光猝灭和复合物被破坏后的荧光恢复证实了纳米复合物的形成，TEM和SEM也展示出其均一的球状结构。在模拟胃液和模拟小肠液中放置后，PBSG的粒径保持稳定，证实其对胃肠道环境的耐受。分子动力学模拟也通过能量的下降以及疏水作用力、静电作用和氢键的增强证实了复合物的成功组装。

图4. ASBT介导的PBSG纳米复合物的吸收和穿透

    如图4所示，作者模拟了PCB₄和司美格鲁肽在PBSG中的分布。对溶剂可及性的模拟显示PCB₄主要位于纳米复合物的外部，证实了PCB₄对于PBSG结合ASBT的作用。相互作用能量显示PCB4中的精氨酸部分主要与司美格鲁肽的亲水骨架作用，而BA部分则主要与司美格鲁肽的C18脂质链作用。接下来，作者表征了PBSG的细胞摄取能力。与表达ASBT的细胞相比，不表达ASBT细胞对PCB₄的摄取显著更少，证实其细胞摄取由ASBT介导。作者用单层Caco-2细胞模拟小肠上皮细胞屏障，荧光成像显示，单独的司美格鲁肽不进入细胞，而PBSG则具有显著的细胞摄取，3D成像也显示PBSG能够穿过细胞膜，证实了PBSG也能够通过转运蛋白介导内吞的途径被细胞摄取。此外，PBSG不具有细胞毒性。作者还表征了PBSG对Caco-2的穿透。其表观穿透系数显著高于司美格鲁肽及其口服制剂Rybelsus，且高于未制成复合物的司美格鲁肽和PCB。加入ASBT表达或内吞作用的抑制剂，PBSG的穿透显著下降。

图5. PBSG的药代动力学和生物分布

    如图5所示，作者对大鼠口服施用了PBSG，其生物利用度显著高于单独的司美格鲁肽。在回肠中，PBSG的滞留时间显著延长。使用荧光标记的ASBT抗体，作者发现PBSG的荧光信号与其高度重合，证实了PBSG与ASBT的结合。回肠中ASBT介导的摄取能够通过门静脉将物质输送到肝脏，肝脏中的荧光信号证实PBSG能够进入门静脉循环，从而被肝脏中的酶分解释放出司美格鲁肽。

图6. PBSG在高脂饮食动物模型中的疗效

    如图6所示，作者对高脂饮食小鼠口服给药PBSG。小鼠体型和体重证实了PBSG对高脂饮食小鼠具有最好的治疗效果，且能够有效减少腹部脂肪堆积。组织分析也证实PBSG组的脂肪组织具有最正常的形态和最小的脂肪细胞面积。

图7. PBSG在MASH动物模型中的疗效

    如图7所示，作者对MASH小鼠口服给药PBSG。与对照组相比PBSG具有最少的体重和肝重量的增长，以及最正常的肝脏形态。此外，PBSG组具有最好的葡萄糖耐受。对于肝脏损伤的血液标志物显示PBSG组具有更低的肝脏应激和脂质含量。组织病理学分析和免疫荧光成像也都显示出PBSG组的显著治疗效果。

    综上所述，本研究利用筛选了一种胆汁酸衍生物，通过电荷相互作用与司美格鲁肽形成复合物，通过与胆汁酸转运蛋白的结合促进司美格鲁肽的摄取吸收，同时有望调节胆汁酸与脂质的代谢，有效治疗MASH。

作者：ZHR  审校：ZXY

DOI: 10.1016/j.biomaterials.2025.123903

Link: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123903