Macrophage membrane camouflaged puerarin and probucol co-assembled nanoparticles for targeted anti-atherosclerosis therapy
本研究通过利用巨噬细胞膜对葛根素与普乐库醇共组装纳米颗粒进行伪装，开发了一种仿生纳米治疗平台，该平台能有效靶向动脉粥样硬化斑块，通过改善氧化应激、凋亡和脂质沉积来抑制病变进展。
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动脉粥样硬化是一种缓慢、无声的堆积过程，它使动脉变硬，就像铁锈堵塞管道一样。当血管内层发生炎症时，这一过程便开始了，这会吸引免疫细胞聚集在现场。这些被称为巨噬细胞的细胞本意是清理碎片，但在这种疾病中，它们却变得不堪重负，转化成充满脂肪的泡沫细胞，进而形成斑块。这些斑块使血管变窄并可能破裂，从而导致心脏病发作或中风。长期以来，医生面临的挑战是如何将药物直接输送到这些隐藏的、发炎的部位，而不至于让药物淹没全身并产生副作用。传统的药物往往无法在阻塞部位达到足够高的浓度，而侵入性手术又带有其自身的风险。科学家们一直在寻找一种方法，利用人体自身的生物信号作为地图，诱导身体将疗法精准地输送到需要的地方。
重庆医科大学及其合作机构的研究人员开发出一种结合了两种不同策略的新方法：利用某些植物化合物自然聚集的能力，以及人体自身的伪装技术。他们专注于两种特定的物质。第一种是葛根素，一种从葛根中提取的化合物，长期以来被用于传统医学以支持心脏健康。第二种是普罗布科，一种经美国食品药品监督管理局批准用于降低胆固醇的合成抗氧化剂。这两种物质本质上都是油性的且排斥水，这使得它们难以溶解并输送到血液中。研究团队发现，当按特定比例混合时，这两种化合物会自发地聚集在一起形成微小的固体球体，从而无需使用往往会限制药物携带量的人工载体。
为了确保这些药物球体能找到通往病变动脉的路，研究人员用导致问题的细胞本身制成的外壳包裹了它们。他们采集了巨噬细胞（即聚集在斑块部位的免疫细胞）的外膜。通过用这种天然膜涂覆药物球体，研究人员创造了一种伪装。由此产生的纳米颗粒携带了巨噬细胞的表面蛋白，使其能够融入人体自身的免疫系统。这种伪装有助于颗粒避开肝脏的吞噬，并引导它们前往发炎的血管，在那里，它们会被那些吸引致病细胞的相同受体所识别。
在实验室中，团队测试了这些伪装纳米颗粒的效果如何。他们发现，这些直径略大于一百纳米的颗粒性质稳定，且对人类细胞无毒。当暴露于发炎的血管细胞和巨噬细胞时，这些伪装后的纳米颗粒被吸收的效率远高于未涂层的药物球体。进入细胞后，这些颗粒能够逃脱被称为溶酶体的细胞陷阱，并将载荷释放到细胞的主体内。在那里，药物起到了减轻氧化应激的作用（氧化应激是一种由不稳定分子引起的细胞损伤），并防止了细胞过早死亡。至关重要的是，该治疗还阻止了细胞吸收过多的脂肪，这是斑块形成的关键步骤。
为了准确了解该治疗如何改变细胞的行为，研究人员分析了巨噬细胞的遗传活动。他们发现，纳米颗粒降低了负责炎症和细胞死亡的几个主要通路的活性。这种遗传层面的转变表明，该治疗不仅仅是抑制症状，而是改变了细胞的基本行为，使其远离了攻击性和破坏性的状态。研究证实，葛根素与普罗布科的结合比单一药物更有效，且巨噬细胞涂层对于将药物送达正确位置至关重要。
随后，研究人员在专门培育出动脉粥样硬化的实验小鼠身上进行了实验。他们将纳米颗粒注射到动物的尾部，并追踪其运动轨迹。结果显示，伪装后的颗粒在主动脉（人体主要动脉）中的积累水平远高于未涂层的版本，这证明了伪装成功引导它们到达了病变部位。在四十五天的时间里，接受治疗的小鼠其动脉斑块的大小显著减小。与未治疗的小鼠相比，其动脉中的脂肪、死细胞和瘢痕组织都更少。治疗还减少了斑块内的免疫细胞和平滑肌细胞的数量，表明该疗法逆转了疾病的进展。
在整个研究过程中，研究人员密切关注安全性。接受纳米颗粒治疗的小鼠体重保持稳定，血检显示其肝脏或肾脏没有受损迹象。它们的血细胞计数和脂质水平保持在正常范围内，这表明该治疗不会产生使用强力药物时常见的全身毒性。研究结论指出，这种利用人体自身细胞膜来递送传统与现代药物相结合的仿生平台，为靶向治疗动脉粥样硬化提供了一种极具前景且安全可靠的策略。通过模仿驱动疾病的细胞本身，该疗法绕过了人体的防御机制，将双效精准治愈方案直接输送到问题源头。
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