趙倩茹， 武廣昊， 謝海燕*

(1.北京理工大學(xué)生命學(xué)院，北京 100081；2.北京理工大學(xué)材料學(xué)院，北京 100081)

1 引言

心血管疾病是人類健康的巨大威脅之一，該類疾病通常源于動脈粥樣硬化。動脈粥樣硬化是一種以脂質(zhì)代謝紊亂為基礎(chǔ)的慢性炎癥性疾病，優(yōu)先發(fā)生于大中型動脈的彎曲或分支處，進(jìn)而造成血管堵塞或破裂[1]。因此，對動脈粥樣硬化斑塊進(jìn)行有效的治療對于減緩病變、挽救患者生命至關(guān)重要。

納米顆粒在過去幾十年里被廣泛用于腫瘤的治療，由于動脈粥樣硬化斑塊部位表現(xiàn)出類似于實體瘤的高通透性和滯留性效應(yīng)(Enhanced Permeability and Retention Effect,EPRE)，因此以納米顆粒為基礎(chǔ)的解決方案為動脈粥樣硬化的治療提供了新思路。除了利用EPRE被動靶向之外，對納米顆粒進(jìn)行表面配體修飾的主動靶向策略，還可以進(jìn)一步提高其在動脈斑塊的特異性富集量。但自下而上的合成策略很難復(fù)制生物系統(tǒng)的全部功能[2,3]。因此，研究人員將仿生策略作為下一代納米平臺設(shè)計的指導(dǎo)原則。與傳統(tǒng)納米顆粒相比，仿生學(xué)方法并不需要隱藏自身，而是直接與免疫系統(tǒng)相互作用，以使機(jī)體相信它們是自身的一部分。最近，以細(xì)胞作為遞送載體的策略也變得越來越普遍。此外，結(jié)合分子成像制備診療一體化納米顆粒也受到研究者的關(guān)注?；诖?，納米顆粒在動脈粥樣硬化的治療中取得了重要的進(jìn)展。

2 動脈粥樣硬化的病理生理學(xué)特征

2.1 動脈粥樣硬化的發(fā)病過程

動脈粥樣硬化的發(fā)展過程主要包括三個階段。第一階段，泡沫細(xì)胞的形成是動脈粥樣硬化起始的標(biāo)志。在內(nèi)外環(huán)境有害條件的刺激下，血管內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)導(dǎo)致其對大分子的滲透性增加，低密度脂蛋白更易穿過血管壁在內(nèi)皮下累積，在酶和活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的修飾下成為氧化低密度脂蛋白(Oxidized Low Density Lipoprotein,ox-LDL)[4 - 6]。同時，受損的血管內(nèi)皮細(xì)胞會上調(diào)趨化因子如單核細(xì)胞趨化蛋白-1(Monocyte Chemotactic Protein-1,MCP-1)、炎癥因子的表達(dá)，單核細(xì)胞在上述因子的作用下遷移到內(nèi)皮細(xì)胞處，并在粘附分子如血管內(nèi)皮粘附分子-1(Vascular Endothelial Adhesion Molecule-1,VCAM-1)、細(xì)胞間粘附分子-1(Intracellular Adhesion Molecule-1,ICAM-1)的作用下穿越內(nèi)皮分化為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞在識別攝取氧化ox-LDL后轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞[7]。第二階段，由于免疫細(xì)胞和炎癥因子的作用，血管平滑肌細(xì)胞(Vascular Smooth Muscle Cells,VSMCs)發(fā)生表型轉(zhuǎn)變，即由收縮表型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣杀硇停闹心舆w移至內(nèi)膜層開始增殖。部分VSMCs攝取ox-LDL成為VSAMs來源的泡沫細(xì)胞，而其他的VSMCs則會分泌細(xì)胞外基質(zhì)如膠原形成纖維帽，誘導(dǎo)新生內(nèi)膜形成和血管重構(gòu)。最終，積累的泡沫細(xì)胞發(fā)生凋亡或壞死，形成壞死核心。最后一個階段，是血栓形成或斑塊破裂。在此階段，合成型血管平滑肌細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶降解胞外膠原，使纖維帽變薄。此外，在長時間氧化應(yīng)激的作用下，壞死核心進(jìn)一步擴(kuò)大。兩者共同作用增加了斑塊破裂的風(fēng)險[2,8,9]。

2.2 動脈粥樣硬化的微環(huán)境特點

在正常組織中，ROS的產(chǎn)生與機(jī)體中的抗氧化組分間保持著一種平衡，但在動脈粥樣硬化的斑塊部位，由于氧化應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生，斑塊部位產(chǎn)生的ROS含量增多，其中以H2O2的含量最為豐富[10]。

炎癥組織通常為微酸性環(huán)境[11]。在動脈粥樣硬化部位，斑塊的逐步發(fā)展導(dǎo)致血管內(nèi)膜不斷增厚，一旦內(nèi)膜深層與管腔表面之間的距離超過氧擴(kuò)散閾值，就會引發(fā)局部缺氧。在缺氧環(huán)境中，糖酵解過程生成的電子無法利用氧氣作為電子受體，斑塊部位被迫進(jìn)行無氧呼吸，從而產(chǎn)生大量的乳酸，進(jìn)而導(dǎo)致斑塊部位的pH值下降，形成微酸性環(huán)境。在動脈粥樣硬化斑塊部位，存在多種類型的酶，如基質(zhì)金屬蛋白酶、透明質(zhì)酸酶和組織蛋白酶等。這些酶通過降解細(xì)胞外基質(zhì)，增加斑塊部位的炎癥活性，促進(jìn)薄纖維帽的形成，薄纖維帽的形成是易損斑塊的主要特征[12]。

3 納米顆粒在動脈粥樣硬化中的設(shè)計策略

納米技術(shù)在過去幾十年里被廣泛用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。納米顆粒從幾納米到幾百納米不等，具有特殊的Kubo效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)及量子性質(zhì)，因此受到研究者的廣泛關(guān)注[13]。

3.1 被動靶向策略

正常的血管內(nèi)皮連接緊密大概僅為2 nm，而功能失調(diào)的內(nèi)皮及斑塊內(nèi)新生血管間隙增大，因此有著類似實體瘤的EPRE，這是納米顆粒被動靶向策略用于動脈粥樣硬化的基礎(chǔ)[14 - 16]。Langer等[17]于2014年第一次證實了納米顆?？梢岳肊PRE靶向動脈粥樣硬化斑塊。基于被動靶向策略設(shè)計納米顆粒時，需要考慮尺寸、形狀、電勢等多方面因素[7]。

3.2 主動靶向策略

對納米顆粒進(jìn)行配體修飾的主動靶向策略可進(jìn)一步提高納米顆粒的靶向能力。在動脈粥樣硬化中，主動靶向的靶點主要分為細(xì)胞(內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞)和非細(xì)胞成分[7,18]。內(nèi)皮細(xì)胞上的VCAM-1、整合素，巨噬細(xì)胞和VSMCs上的清道夫受體等都是最常見的生物靶標(biāo)。非細(xì)胞成分主要是膠原等細(xì)胞外基質(zhì)成分。

3.3 仿生策略

人工合成功能化策略已經(jīng)成功應(yīng)用于動脈粥樣硬化領(lǐng)域，極大地提高了納米顆粒的性能。但合成策略很難復(fù)制生物系統(tǒng)的全部功能。因此，研究人員將仿生策略作為下一代納米平臺設(shè)計的指導(dǎo)原則，與傳統(tǒng)納米顆粒相比，基于仿生策略設(shè)計的納米顆?？芍苯优c免疫系統(tǒng)相互作用，以使機(jī)體相信它們是自身的一部分[2]。仿生通過模擬天然成分而產(chǎn)生類似的功能，有多種形式，最重要的一個部分是圍繞細(xì)胞的模擬。其中，基于細(xì)胞膜和細(xì)胞外囊泡的仿生策略最為常見[19 - 21]。

3.4 細(xì)胞遞送策略

在20世紀(jì)70年代早期，科學(xué)家們注意到半透性的紅細(xì)胞膜(Red Cell Membrane,RCM)可以保護(hù)包裹在其中的酶[22]。此后，將細(xì)胞用作納米顆粒載體的研究逐漸增多。一般而言，細(xì)胞遞送具有循環(huán)時間長、靶向能力強(qiáng)、生物相容性高、可克服生理屏障等優(yōu)點[23]。在動脈粥樣硬化中，最常用的細(xì)胞體系有紅細(xì)胞、血小板、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞[24,25]。

4 納米顆粒在動脈粥樣硬化治療中的應(yīng)用

4.1 傳統(tǒng)納米顆粒在動脈粥樣硬化治療中的應(yīng)用

4.1.1 基于被動靶向的傳統(tǒng)納米顆粒基于被動靶向的納米顆粒根據(jù)是否可以響應(yīng)內(nèi)外刺激可分為非刺激響應(yīng)型納米顆粒和智能響應(yīng)納米顆粒，以下按照此分類介紹其在動脈粥樣硬化治療中的最新研究進(jìn)展[15]。

近年來應(yīng)用于動脈粥樣硬化治療的非刺激響應(yīng)型納米顆粒主要是聚乳酸-乙醇酸共聚物(Poly(Lactic-co-glycolic) Acid Polymer,PLGA)、環(huán)糊精和殼聚糖等高分子材料[26]。PLGA具有良好的生物相容性，因此常作為藥物遞送的載體。Katsuki等[27]將匹伐他汀載入PLGA顆粒中，結(jié)果顯示與游離匹伐他汀相比，該納米顆?？擅黠@抑制斑塊破裂。Guo等[28]用簡單經(jīng)濟(jì)的方法制備了共軛連結(jié)魯米諾的β-環(huán)糊精納米顆粒，這種納米顆粒具有內(nèi)在的抗炎活性，能夠顯著抑制巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，顯示出良好的治療效果。Kim等[29]報道了基于2-羥丙基-β-環(huán)糊精與他汀自組裝的核殼納米顆粒，2-羥丙基-β-環(huán)糊精可加速清除斑塊部位的膽固醇，并利用主客體親和力驅(qū)動，實現(xiàn)環(huán)糊精內(nèi)部藥物他汀與斑塊部位膽固醇的交換。研究顯示，在注射該納米顆粒后斑塊中膽固醇和巨噬細(xì)胞含量明顯降低，可有效減緩斑塊的發(fā)生。Wang等[30]將超氧化物歧化酶模擬劑(Tempol)和苯硼酸蒎醇酯(Phenylboronic Acid Pinacol Ester)共價偶聯(lián)于β-環(huán)糊精上，開發(fā)了一種廣譜ROS清除納米顆粒(TPCD)，TPCD被巨噬細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞細(xì)胞吞噬后，可有效消除細(xì)胞內(nèi)過量的ROS，明顯減弱由ROS引起的炎癥和細(xì)胞凋亡。在靜脈注射TPCD后，可有效減少斑塊中巨噬細(xì)胞浸潤和基質(zhì)金屬蛋白酶-9表達(dá)，從而增加斑塊的穩(wěn)定性。Nguyen等[31]將miRNA利用離子相互作用載入殼聚糖納米顆粒中，將外源的miR-206和miR-223遞送至巨噬細(xì)胞中，miRNA可降低ABCA1的表達(dá)，從而促進(jìn)膽固醇的逆轉(zhuǎn)運(yùn)。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)納米顆粒的靶向性，研究者利用斑塊部位特殊的微環(huán)境(內(nèi)源性刺激)或者外源性刺激(如光、超聲、磁)開發(fā)了智能響應(yīng)納米顆粒[11,32]。基于內(nèi)源性刺激的智能響應(yīng)納米顆粒，主要利用斑塊部位的高ROS、低pH等特性調(diào)控藥物釋放，從而降低納米顆粒在正常組織的濃度[32]。Wu等[33]制備了載有穿心蓮內(nèi)酯的聚乙二醇和聚硫化丙烯(Polyethylene Glycol and Polypropylene Sulfide,PEG-PPS)納米膠束，體外實驗表明PEG -PPS對ROS有良好響應(yīng)，油紅O染色顯示該納米膠束比游離穿心蓮內(nèi)酯在抑制主動脈根動脈粥樣硬化的效果更顯著。Ma等[34]將雙光子聚集誘導(dǎo)發(fā)光活性熒光團(tuán)(TP)與β-環(huán)糊精通過ROS響應(yīng)鍵連接，再利用超分子相互作用將潑尼松龍裝入腔內(nèi)，最后用ROS敏感納米膠束(PMM)進(jìn)行包裹，構(gòu)建了診療一體化納米顆粒(TPCDP@PMM)，TP可克服傳統(tǒng)熒光基團(tuán)所面臨的聚集誘導(dǎo)猝滅、成像深度較淺等問題，在體內(nèi)追蹤TPCDP@PMM的聚集，并對斑塊進(jìn)行熒光成像。當(dāng)TPCDP@PMM到達(dá)斑塊部位后，在ROS和脂質(zhì)的作用下，PMM解體，TP與β-環(huán)糊精分離，從而實現(xiàn)抗炎與脂質(zhì)清除的雙重治療效果。此外，利用多種刺激進(jìn)行響應(yīng)可進(jìn)一步提高藥物釋放效率。2017年，Dou等[35]對β-環(huán)糊精化學(xué)修飾并包封雷帕霉素(Rapamycin,RAP)自組裝成對酸與ROS敏感的非促炎納米材料，與非響應(yīng)型納米藥物相比，雙重響應(yīng)型納米顆粒能更有效地釋放藥物，可達(dá)到更優(yōu)異的治療效果。在動脈粥樣硬化的納米治療中，外源性刺激常用是光。光刺激，特別是發(fā)射波長為950～1 700 nm的近紅外激光，可以深入滲透到生物組織中，對斑塊部位進(jìn)行PTT或者PDT治療，但大多納米顆粒會修飾配體或者局部注射。值得關(guān)注的是，Kharlamov等[8]將包有硅金納米顆粒的貼片進(jìn)行了動脈粥樣硬化的PTT臨床實驗。盡管上述納米藥物均顯示更好的療效與更小的副作用，但是有研究提示在被動靶向中，只有0.7%的給藥納米顆粒能夠遞送到靶向病變組織，因此有必要改進(jìn)納米顆粒的設(shè)計以提高遞送效率[36]。

4.1.2 基于主動靶向的傳統(tǒng)納米顆粒對納米顆粒進(jìn)行配體修飾的主動靶向，最常用的配體有抗體、肽、聚合物等。抗體由于特異性強(qiáng)、親和力高、穩(wěn)定性好，因此可作為納米顆粒的靶向配體。Gao等[37]將靶向TRPV1的特異性抗體與CuS納米顆粒組裝，形成光熱開關(guān)(CuS-TRPV1)，借助近紅外激光激活VSMCs的TRPV1通道，使VSMCS發(fā)生Ca2+內(nèi)流，激活自噬通路，同時CuS-TRPV1可以對斑塊部位進(jìn)行光聲成像，精確控制TRPV1通道，進(jìn)而顯著降低脂質(zhì)堆積。然而抗體體積較大，約為10～15 nm，將多個分子附著在單個納米顆粒上比較困難。因此，大量不同長度和氨基酸序列的肽配體，成為提高納米顆粒靶向性更普遍的選擇[38]。與抗體不同，肽配體足夠小，通常為250個氨基酸組成，可以載入一個淺的或疏水的結(jié)合口袋，而不影響其特異性或親和力，并且免疫原性低、易于制造和處理[16]。Chin等[39]制備了肽類兩親膠束，可靶向合成型血管平滑肌細(xì)胞的趨化因子受體2(Chemokine Receptor 2,CCR2)，將miR-145遞送至斑塊部位，通過調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)換減緩斑塊進(jìn)展。Gao等[11]研究表明穩(wěn)定素-2特異性肽配體(Stabilin-2-specific Peptide Ligand,S2P)可有效提高納米顆粒的靶向性與斑塊穿透能力。Kim等[40]利用蛋白質(zhì)在水溶液中受溫度影響的體積膨脹特性將廣譜抗炎因子IL-10裝載于普朗尼克納米載體中，并通過cRGD靶向肽的巰基與普朗尼克的氨基反應(yīng)將其偶聯(lián)至納米顆粒上，不僅有效地延長了蛋白類藥物的半衰期，而且可通過cRGD靶向肽與αvβ3整合素的相互作用將其靶向遞送到動脈粥樣硬化斑塊，顯著增加了斑塊部位的藥物濃度，實現(xiàn)了蛋白質(zhì)藥物遞送困難的問題。

最近，Li等[41]合成了環(huán)糊精衍生的pH響應(yīng)型納米顆粒(AAM-NP)，并用整合素肽配體cRGDfK進(jìn)一步修飾，可有效將anti-miR33遞送至巨噬細(xì)胞，明顯增強(qiáng)AAM-NP的治療效果。膠原Ⅳ在斑塊部位大量存在，因此，F(xiàn)redman等[42]合成了膠原Ⅳ靶向肽納米顆粒，提高納米顆粒在斑塊部位的積累。然而有研究提示，在動脈粥樣硬化早期階段，基于cRGD肽的靶向比膠原Ⅳ肽更有效[16]。此外，聚合物也可作為配體，其中透明質(zhì)酸在動脈粥樣硬化中應(yīng)用最為廣泛。透明質(zhì)酸是一種具有抗炎活性的多糖，其可以與炎癥細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的的CD44和Stabilin-2受體特異性作用，并且生物相容性好[43 - 46]。2020年，Hossaini等[46]將阿托伐他汀和透明質(zhì)酸偶聯(lián)形成兩親性聚合物，在水溶液中自組裝為納米顆粒，利用透明質(zhì)酸與CD44的特異性結(jié)合，將阿托伐他汀遞送至巨噬細(xì)胞，經(jīng)過一周治療后，顯著降低了斑塊部位的炎癥。此外，硫酸葡聚糖可作為A類清道夫受體(Class A Scavenger Receptors,SR-A)的靶向配體，帶有大量的負(fù)電荷，并具有良好的生物安全性。Ye等[47]設(shè)計了一種SR-A靶向多模態(tài)、多功能納米顆粒，可實現(xiàn)易損斑塊的特異性診斷和靶向治療，其使用雙乳化溶劑蒸發(fā)法將Fe3O4包埋在納米顆粒的殼膜中，全氟己烷包封于核中，最后利用靜電作用將硫酸葡聚糖吸附于納米顆粒上。在低能聚焦超聲輻照下納米顆粒發(fā)生相變，從而實現(xiàn)超聲成像，同時誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡，緩解斑塊負(fù)擔(dān)。此外，負(fù)載的Fe3O4可對斑塊進(jìn)行磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)，彌補(bǔ)超聲成像的不足，對易損斑塊進(jìn)行精準(zhǔn)評估。

4.2 仿生納米顆粒在動脈粥樣硬化治療中的應(yīng)用

然而，傳統(tǒng)納米顆粒在動脈粥樣硬化斑塊中有效積累方面也面臨許多挑戰(zhàn)，如生物標(biāo)志物在正常組織的表達(dá)而導(dǎo)致的脫靶以及配體修飾有限而導(dǎo)致的結(jié)合效率降低[25]。近年來，研究人員構(gòu)建了多種仿生納米顆粒，如重組高密度脂蛋白納米顆粒(Recombinant High-Density Lipoprotein,rHDL)。然而，循環(huán)中的卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶與高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,HDL)之間的相互作用會導(dǎo)致藥物在到達(dá)斑塊之前發(fā)生泄漏。此外，肝細(xì)胞表面也表達(dá)HDL受體，這往往會加速HDL在肝臟的積累。因此近年來的仿生策略更多圍繞的是細(xì)胞膜和細(xì)胞外囊泡，利用細(xì)胞或細(xì)胞組分本身所具備的生物學(xué)功能和歸巢能力逃避免疫系統(tǒng)的吞噬，延長循環(huán)時間，避免傳統(tǒng)納米顆粒所面臨的一些問題，并且可以用于個性化治療[48]。

4.2.1 重組高脂蛋白納米顆粒HDL由于其固有的斑塊親和性與動脈粥樣硬化保護(hù)作用，受到研究者的廣泛關(guān)注，但直接從血漿中直接分離純化昂貴又費(fèi)力。因此研究者利用ApoA肽或ApoA模擬物在體外構(gòu)建rHDL。Duivenvoorden等[49]使用rHDL裝載他汀類藥物，促進(jìn)了他汀類藥物向斑塊的輸送，使藥物的生物利用度顯著提高，在載脂蛋白E基因敲除(Apolipoprotein E-knockout,Apo E-KO)小鼠模型中，3個月低劑量和1周高劑量的治療方案可顯著降低斑塊面積。隨后，Wang等[50]對rHDL進(jìn)行了單唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂修飾，與非修飾脂蛋白相比，帶有表面修飾的脂蛋白穩(wěn)定性增強(qiáng)，血液循環(huán)時間延長，網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(Reticuloendothelial System,RES)攝取明顯減少，并最終提高載有他汀類藥物的rHDL對斑塊的抑制作用。Liu等[43]進(jìn)一步對裝載他汀類藥物的rHDL進(jìn)行改造，借用靜電作用制成新型的透明質(zhì)酸修飾的納米顆粒。透明質(zhì)酸可以與炎癥細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的CD44和Stabilin-2受體特異性作用，增加了納米顆粒的靶向能力。最近，該課題組開發(fā)了雙靶向重組高密度脂蛋白核殼納米顆粒，首先通過離子相互作用使SR-A siRNA/過氧化氫酶/超分子形成三元共聚物，隨后將其用磷脂酰絲氨酸修飾的脂質(zhì)體進(jìn)行包封，經(jīng)磷脂酰絲氨酸修飾后可通過CD36介導(dǎo)巨噬細(xì)胞內(nèi)化[51]。為了進(jìn)一步增強(qiáng)斑塊靶向和膽固醇清除功能，又用載脂蛋白apoA-I修飾在脂質(zhì)體的表面從而構(gòu)建仿生納米顆粒。結(jié)果顯示，在四周重復(fù)給藥后，與對照組相比，納米顆粒的積累度增加了3.3倍，斑塊面積減少了65.8%。

4.2.2 細(xì)胞膜仿生納米顆粒細(xì)胞膜仿生納米顆粒是在納米顆粒表面包覆細(xì)胞膜制備而成的一種新型納米材料，通過擠壓、超聲等方法使細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移到納米顆粒表面，從而使膜包覆的納米顆粒具有源細(xì)胞的特性。目前在動脈粥樣硬化領(lǐng)域應(yīng)用的細(xì)胞膜主要有紅細(xì)胞膜、血小板膜和白細(xì)胞膜。此外，從細(xì)胞功能出發(fā)，積極探索其他細(xì)胞膜包覆納米顆粒也可能是一個有益的動脈粥樣硬化治療平臺。

自2011年Zhang團(tuán)隊首次設(shè)計RCM膜涂層技術(shù)以來，RCM仿生已應(yīng)用于許多系統(tǒng)[52 - 56]。成熟的紅細(xì)胞來源方便、免疫原性低、膜表面多糖高度親水，可以增加包被納米顆粒的穩(wěn)定性，延長循環(huán)時間，從而保證了血液中足夠的藥物濃度。此外，小分子藥物還可以通過其半透膜實現(xiàn)藥物的緩釋。RCM可減少巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬，具有免疫原性低，并增強(qiáng)動脈粥樣硬化斑塊中納米顆粒的積累，從而實現(xiàn)靶向藥物釋放。Wang等[57]在負(fù)載雷帕霉素的PLGA上包覆RCM，構(gòu)建了具有緩釋、長循環(huán)及靶向高效的仿生納米藥物RBC/RAP@PLGA，并首次用于動脈粥樣硬化疾病的治療。

與紅細(xì)胞類似，血小板膜表面高表達(dá)CD47分子，表現(xiàn)出一種“別吃我”的特點。因此，利用血小板膜可以有效地逃避巨噬細(xì)胞的吞噬。同時，膜表面高表達(dá)的CD55、CD59發(fā)揮免疫抑制作用，也進(jìn)一步延長了血小板在體內(nèi)的循環(huán)時間[58]。此外，血小板可與受損的內(nèi)皮細(xì)胞、膠原蛋白發(fā)生作用，參與動脈粥樣硬化的多個階段。Wei等[58]通過血小板膜包覆PLGA，研究結(jié)果顯示該仿生納米顆粒不僅能夠有效定位于動脈粥樣硬化斑塊，還可以靶向動脈易形成斑塊的區(qū)域。2018年，Song等[59]以雷帕霉素為模型藥物，采用納米沉淀方法制備PLGA納米顆粒，然后將其用血小板膜包覆。熒光成像結(jié)果顯示，包覆有血小板膜的PLGA納米顆?？梢愿患诎邏K部位，與游離的雷帕霉素組相比，包覆血小板膜組的斑塊面積減少60%。最近，Ma等[60]用血小板膜包覆上轉(zhuǎn)換納米顆粒和光敏劑Ce6，最后用放射性核素標(biāo)記。血小板膜可主動靶向斑塊，并在放射性核素成像的引導(dǎo)下對斑塊特異性照射。然而，受限于紅細(xì)胞和血小板較為簡單的膜結(jié)構(gòu)和有限的功能，研究者開始將目光投向白細(xì)胞。

與紅細(xì)胞和血小板相比，白細(xì)胞具有更為復(fù)雜的生物學(xué)功能以及與之匹配的復(fù)雜膜結(jié)構(gòu)，在長循環(huán)以及穿越生物屏障方面具有更大的優(yōu)勢。此外，白細(xì)胞膜上自有的膜蛋白，也可以使其在炎癥部位靶向與募集。此外，巨噬細(xì)胞膜還可以吸收促炎因子以抑制局部炎癥。Gao等[61]合成了一種ROS敏感的納米顆粒，并將阿伐他汀裝載入其中，再通過擠壓將巨噬細(xì)胞膜包覆在表面。巨噬細(xì)胞膜不僅可以避免納米顆粒被RES清除，還可以利用自有的趨炎作用主動靶向斑塊部位，在被炎癥泡沫細(xì)胞攝取后，在ROS的作用下，抗炎藥物得以釋放。隨后，Wang等[62]用巨噬細(xì)胞膜包覆負(fù)載有雷帕霉素的PLGA納米顆粒(RAPNPs)，進(jìn)一步證實了巨噬細(xì)胞膜表面α4β1可靶向炎性血管內(nèi)皮細(xì)胞表面高表達(dá)VCAM-1，從而顯著延緩斑塊的病理發(fā)展。最近，我們課題組構(gòu)建了白細(xì)胞膜自驅(qū)動仿生納米載體，利用“微流控”芯片技術(shù)評價了仿生納米團(tuán)簇的趨炎性，與表面修飾有紅細(xì)胞膜的仿生納米系統(tǒng)相比，表面修飾有白細(xì)胞膜的仿生納米系統(tǒng)通過炎癥化內(nèi)皮細(xì)胞表面發(fā)生“黏附，滾動”等行為到達(dá)炎癥部位，進(jìn)而使炎癥化程度得到明顯緩解，同時可通過MRI對斑塊進(jìn)行活體成像檢測和治療效果監(jiān)測[63]。

內(nèi)皮細(xì)胞在動脈粥樣硬化的發(fā)展起著重要的作用，但關(guān)于應(yīng)用內(nèi)皮細(xì)胞膜治療動脈粥樣硬化的報道并不多。Gao等[64]利用內(nèi)皮細(xì)胞膜包裹經(jīng)牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)礦化的MnO2納米粒子，利用內(nèi)皮細(xì)胞的同源靶向性，將其遞送至斑塊部位，與整合素激活劑MnCl2相比，該仿生納米顆粒表現(xiàn)出更優(yōu)異的治療結(jié)果，且無明顯的體內(nèi)毒性。

細(xì)胞外囊泡是由細(xì)胞分泌的雙層膜囊泡，根據(jù)大小、結(jié)構(gòu)和來源的不同，可將細(xì)胞外囊泡分為三類：凋亡小體、微泡、外泌體[65,66]。目前在動脈粥樣硬化的治療中應(yīng)用最多的是外泌體，但充分挖掘其他類型的囊泡功能也是研究方向之一。外泌體的發(fā)生過程可分為三個步驟：(1)質(zhì)膜內(nèi)陷形成早期內(nèi)泌體；(2)早期內(nèi)泌體向內(nèi)出牙形成腔內(nèi)小泡，并將細(xì)胞質(zhì)中的蛋白、脂質(zhì)和核酸被分選進(jìn)入小泡中，之后腔內(nèi)小泡聚集成多泡體；(3)多泡體與質(zhì)膜融合釋放外泌體[67]。按照外泌體是否改造可以將其分為天然外泌體和工程化外泌體。

外泌體是粒徑為30～100 nm的膜小泡，可作為一種天然的載體，利用其歸巢能力不僅可以靶向斑塊部位，而且本身攜帶的各種活性分子(RNA和非編碼小RNA、脂類、蛋白質(zhì))就可以作為治療成分。因此，研究者采用天然外泌體進(jìn)行了動脈粥樣硬化的治療，其中間充質(zhì)干細(xì)胞來源的天然外泌體已成功應(yīng)用于動物模型，并顯示出治療的有效性。Xing等[[68]證明，脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體miR-342-5p可以保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞抗動脈粥樣硬化。Li等[69]研究發(fā)現(xiàn)在間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體中富含的miR-let7可以進(jìn)一步上調(diào)動脈粥樣硬化斑塊部位的miR-let7，之后通過miR-let7/HMGA2/NF-kB途徑促進(jìn)M2的極化，同時經(jīng)由miR-let7/IGF2BP1/PTEN途徑減少巨噬細(xì)胞在斑塊處的浸潤，最終可以減緩斑塊的進(jìn)展。最近，Hu等[70]將間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體用溫和的條件連接在金屬支架上，體外研究表明，該外泌體洗脫支架可有效抑制平滑肌細(xì)胞的遷移，并在Apo E-KO大鼠模型中驗證了該外泌體洗脫支架可有效地抑制平滑肌細(xì)胞的遷移，促進(jìn)內(nèi)皮再生，減輕炎癥。然而，由于缺乏干細(xì)胞高產(chǎn)量制備工藝，干細(xì)胞衍生的外泌體作為候選藥物的潛力受到了限制[67]。

工程化外泌體可以增強(qiáng)天然外泌體的治療效果，其獲得大體有兩種思路：(1)改造外泌體來源的細(xì)胞;(2)分離提取外泌體后再進(jìn)行改造[67]。Li等[71]最近建立了一種外泌體介導(dǎo)的Ldlr mRNA遞送體系(ExoLdlr)。Ldlr mRNA可轉(zhuǎn)錄翻譯，增加Ldlr蛋白的表達(dá)。與對照組外泌體相比，ExoLdlr組顯著降低了肝臟中的脂質(zhì)沉積，并降低了血清低密度膽固醇水平，有效地穩(wěn)定了Ldlr-/-小鼠模型中的動脈粥樣硬化斑塊。最近，我們課題組將戊氨基酮戊酸己酯鹽酸鹽(Hexyl 5-aminolevulinate Hydrochloride,HAL)以電穿孔的方式載入從M2型巨噬細(xì)胞中分離出來的外泌體中，由于其表面的各種趨化因子受體而顯示出內(nèi)在的趨炎能力，當(dāng)進(jìn)入炎癥細(xì)胞后，可以導(dǎo)致內(nèi)源的抗炎因子和外源性的HAL的釋放，HAL發(fā)生內(nèi)源性代謝反應(yīng)，生成中間體原卟啉Ⅸ(Protoporphyrin Ⅸ,PpⅨ)，PpⅨ的自發(fā)熒光可對炎癥部位進(jìn)行專一性成像。隨后PpⅨ在血紅素加氧酶的作用下轉(zhuǎn)化為血紅素，血紅素又被高效地轉(zhuǎn)化為CO和膽紅素，成為細(xì)胞內(nèi)最終的分解代謝產(chǎn)物。CO具有抗炎、抗血管增生和血管擴(kuò)張作用，膽紅素具有抗氧化的功能，同時結(jié)合M2外泌體本身所具有的內(nèi)源的抗炎因子三者共同用于動脈粥樣硬化疾病的早期治療[72]。此外，將外泌體與其他納米顆粒或者囊泡雜合也是改造的一種手段，目前在腫瘤治療中已有研究，但基于外泌體的雜合納米顆粒在動脈粥樣硬化中并未報道[73]。因此，外泌體雜合納米顆粒也可能是治療動脈粥樣硬化的一種有效手段。

4.3 納米顆粒的細(xì)胞遞送在動脈粥樣硬化治療中的應(yīng)用

利用細(xì)胞遞送納米顆粒在腫瘤治療中已經(jīng)有多篇文獻(xiàn)報道[74 - 78]，但在動脈粥樣硬化治療方面的研究還較少。2019年，Xue等[25]研究了中性粒細(xì)胞遞送納米顆粒至斑塊的靶向能力，將載有香豆素6(C6)熒光染料的陽離子脂質(zhì)體用中性粒細(xì)胞遞送至斑塊部位，以C6對藥物給藥系統(tǒng)進(jìn)行體內(nèi)跟蹤、細(xì)胞攝取和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制研究。值得注意的是，2020年Flores等[79]利用單臂碳納米管可被Ly-6Chi單核細(xì)胞特異性優(yōu)先攝取的特性，將納米管攜帶進(jìn)入斑塊部位，同時納米管中攜帶的SHP1抑制劑可關(guān)閉“別吃我”信號，可重新激活巨噬細(xì)胞的胞葬作用，進(jìn)而有效減輕斑塊負(fù)擔(dān)。

5 結(jié)論與展望

隨著納米技術(shù)的發(fā)展，基于納米顆粒的治療方案有一系列優(yōu)勢：提高藥物靶向能力，延長循環(huán)時間，增加生物利用度，降低毒副作用。最近，仿生原理在納米治療系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普遍。與傳統(tǒng)納米顆粒相比，仿生納米顆粒在逃逸免疫系統(tǒng)的攻擊、延長體內(nèi)循環(huán)時間與增強(qiáng)靶向性等方面具有天然的優(yōu)勢。因此，將傳統(tǒng)納米顆粒與新型的仿生策略相結(jié)合是一種有效的治療手段。此外，由于細(xì)胞靶向能力強(qiáng)，并且某些細(xì)胞還兼具治療的作用，將其用作納米顆粒的載體也極有前景?；谝陨霞{米顆粒設(shè)計策略，并結(jié)合分子成像技術(shù)，構(gòu)建診療一體化納米顆粒也將進(jìn)一步為斑塊治療提供更加豐富的信息。

盡管如此，納米顆粒的臨床轉(zhuǎn)化仍存在巨大挑戰(zhàn)，因為納米治療系統(tǒng)構(gòu)建復(fù)雜，質(zhì)量控制過程繁瑣，生物安全性有待進(jìn)一步研究。此外，納米顆粒與病理組織之間的相互作用需要被充分闡明，以及大型模型動物的相關(guān)研究也需要加緊步伐。為了加速臨床轉(zhuǎn)化，未來的研究應(yīng)關(guān)注如何減少構(gòu)建復(fù)雜性、提高治療效果，并且還應(yīng)努力闡明納米顆粒的藥代動力學(xué)以及可能的長期副作用等機(jī)制。尤其在簡化納米顆粒方面，需要充分挖掘納米材料本身的治療作用，在不對其靶向性等性質(zhì)作出犧牲的同時減少修飾，并盡可能實現(xiàn)診療一體化。相信隨著不同學(xué)科的發(fā)展，基于納米顆粒的治療體系將會為動脈粥樣硬化的治療帶來一場新的革命。