骨感染是由于骨组织感染化脓性细菌而导致的炎症性疾病，目前治疗手段常为手术清创联合抗生素使用，但不具有靶向功能的给药系统会带来全身副作用，最终导致局部治疗不理想或引起全身毒性。
近期，西南交通大学医学院翁杰教授和陈星羽副研究员在药学领域期刊Journal of Controlled Release上发表了题为“Hexapeptide decorated β-cyclodextrin delivery system for targeted therapy of bone infection” 的研究性论文，报道了一种新型骨靶向给药系统Asp6-β-CD@NFX，负载疏水性药物诺氟沙星后，能有效提高其溶解度和生物利用度，并有效解决骨感染的局部治疗问题（图 1）。
图1 Asp6-β-CD@NFX靶向羟基磷灰石（HA）治疗骨感染示意图。
来源于骨桥蛋白的天冬氨酸六肽（Asp6）具有结合羟基磷灰石特性，将Asp6和聚乙二醇（PEG）对β-环糊精载体改性（Asp6-β-CD）以获得具有骨靶向特性的给药系统。将疏水的抗菌药物诺氟沙星（NFX）载入Asp6-β-CD（Asp6-β-CD@NFX）用于靶向骨组织治疗骨感染。基于Asp6-β-CD的水溶性增强，NFX的抗菌能力得到了提升。体外研究了Asp6-β-CD@NFX给药系统对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抗菌活性（图2）。
图2. A-B）Asp6-β-CD@NFX对大肠杆菌的杀菌率和MIC值; C-D）Asp6-β-CD@NFX对金黄色葡萄球菌的杀菌率和MIC值；E-F）不同样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈及死活染情况；G-H）不同样品结合HA片后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈及SEM图像。
通过体外（羟基磷灰石片）和体内（裸鼠）实验分别验证了Asp6-β-CD的骨靶向特性（图3，图4 A&B），研究表明与未改性的β-CD相比，Asp6-β-CD的骨靶向能力提升了10倍。此外，建立了大鼠骨感染模型，研究了Asp6-β-CD@NFX治疗骨髓炎促进骨组织修复的作用（图4C-E，图5）。
图3. β-CD@F-A与 Asp6-β-CD@F-A结合HA片后的荧光图像及荧光定量图。
图4. A-B）对裸鼠注射 β-CD@F-A和Asp6-β-CD@F-A 30分钟后的IVIS图像，及其对心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏和股骨的富集情况；C-E）大鼠骨髓炎模型及治疗示意图，治疗不同时间后IL-6、IL-1β、TNF-α的浓度及HE染色（箭头显示炎症细胞）。
图5. A) 不同时间治疗后骨组织的Masson染色图；B–D) 注射28天后重建股骨远端缺损的Micro-CT三维图像重建及定量分析。
综上所述，该骨靶向给药系统Asp6-β-CD能够特异性的靶向骨组织、提高疏水药物的水溶性和有效性，可广泛应用于骨感染等临床骨相关疾病的精准靶向治疗。
