纳米颗粒在动脉粥样硬化治疗中的应用

赵倩茹， 武广昊， 谢海燕*

(1.北京理工大学生命学院，北京 100081；2.北京理工大学材料学院，北京 100081)

1 引言

心血管疾病是人类健康的巨大威胁之一，该类疾病通常源于动脉粥样硬化。动脉粥样硬化是一种以脂质代谢紊乱为基础的慢性炎症性疾病，优先发生于大中型动脉的弯曲或分支处，进而造成血管堵塞或破裂[1]。因此，对动脉粥样硬化斑块进行有效的治疗对于减缓病变、挽救患者生命至关重要。

纳米颗粒在过去几十年里被广泛用于肿瘤的治疗，由于动脉粥样硬化斑块部位表现出类似于实体瘤的高通透性和滞留性效应(Enhanced Permeability and Retention Effect,EPRE)，因此以纳米颗粒为基础的解决方案为动脉粥样硬化的治疗提供了新思路。除了利用EPRE被动靶向之外，对纳米颗粒进行表面配体修饰的主动靶向策略，还可以进一步提高其在动脉斑块的特异性富集量。但自下而上的合成策略很难复制生物系统的全部功能[2,3]。因此，研究人员将仿生策略作为下一代纳米平台设计的指导原则。与传统纳米颗粒相比，仿生学方法并不需要隐藏自身，而是直接与免疫系统相互作用，以使机体相信它们是自身的一部分。最近，以细胞作为递送载体的策略也变得越来越普遍。此外，结合分子成像制备诊疗一体化纳米颗粒也受到研究者的关注。基于此，纳米颗粒在动脉粥样硬化的治疗中取得了重要的进展。

2 动脉粥样硬化的病理生理学特征

2.1 动脉粥样硬化的发病过程

动脉粥样硬化的发展过程主要包括三个阶段。第一阶段，泡沫细胞的形成是动脉粥样硬化起始的标志。在内外环境有害条件的刺激下，血管内皮细胞功能失调导致其对大分子的渗透性增加，低密度脂蛋白更易穿过血管壁在内皮下累积，在酶和活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的修饰下成为氧化低密度脂蛋白(Oxidized Low Density Lipoprotein,ox-LDL)[4 - 6]。同时，受损的血管内皮细胞会上调趋化因子如单核细胞趋化蛋白-1(Monocyte Chemotactic Protein-1,MCP-1)、炎症因子的表达，单核细胞在上述因子的作用下迁移到内皮细胞处，并在粘附分子如血管内皮粘附分子-1(Vascular Endothelial Adhesion Molecule-1,VCAM-1)、细胞间粘附分子-1(Intracellular Adhesion Molecule-1,ICAM-1)的作用下穿越内皮分化为巨噬细胞。巨噬细胞在识别摄取氧化ox-LDL后转化为泡沫细胞[7]。第二阶段，由于免疫细胞和炎症因子的作用，血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells,VSMCs)发生表型转变，即由收缩表型转变为合成表型，并从中膜层迁移至内膜层开始增殖。部分VSMCs摄取ox-LDL成为VSAMs来源的泡沫细胞，而其他的VSMCs则会分泌细胞外基质如胶原形成纤维帽，诱导新生内膜形成和血管重构。最终，积累的泡沫细胞发生凋亡或坏死，形成坏死核心。最后一个阶段，是血栓形成或斑块破裂。在此阶段，合成型血管平滑肌细胞分泌基质金属蛋白酶降解胞外胶原，使纤维帽变薄。此外，在长时间氧化应激的作用下，坏死核心进一步扩大。两者共同作用增加了斑块破裂的风险[2,8,9]。

2.2 动脉粥样硬化的微环境特点

在正常组织中，ROS的产生与机体中的抗氧化组分间保持着一种平衡，但在动脉粥样硬化的斑块部位，由于氧化应激反应的发生，斑块部位产生的ROS含量增多，其中以H2O2的含量最为丰富[10]。

炎症组织通常为微酸性环境[11]。在动脉粥样硬化部位，斑块的逐步发展导致血管内膜不断增厚，一旦内膜深层与管腔表面之间的距离超过氧扩散阈值，就会引发局部缺氧。在缺氧环境中，糖酵解过程生成的电子无法利用氧气作为电子受体，斑块部位被迫进行无氧呼吸，从而产生大量的乳酸，进而导致斑块部位的pH值下降，形成微酸性环境。在动脉粥样硬化斑块部位，存在多种类型的酶，如基质金属蛋白酶、透明质酸酶和组织蛋白酶等。这些酶通过降解细胞外基质，增加斑块部位的炎症活性，促进薄纤维帽的形成，薄纤维帽的形成是易损斑块的主要特征[12]。

3 纳米颗粒在动脉粥样硬化中的设计策略

纳米技术在过去几十年里被广泛用于生物医药领域。纳米颗粒从几纳米到几百纳米不等，具有特殊的Kubo效应、小尺寸效应、表面效应及量子性质，因此受到研究者的广泛关注[13]。

3.1 被动靶向策略

正常的血管内皮连接紧密大概仅为2 nm，而功能失调的内皮及斑块内新生血管间隙增大，因此有着类似实体瘤的EPRE，这是纳米颗粒被动靶向策略用于动脉粥样硬化的基础[14 - 16]。Langer等[17]于2014年第一次证实了纳米颗粒可以利用EPRE靶向动脉粥样硬化斑块。基于被动靶向策略设计纳米颗粒时，需要考虑尺寸、形状、电势等多方面因素[7]。

3.2 主动靶向策略

对纳米颗粒进行配体修饰的主动靶向策略可进一步提高纳米颗粒的靶向能力。在动脉粥样硬化中，主动靶向的靶点主要分为细胞(内皮细胞、巨噬细胞、血管平滑肌细胞)和非细胞成分[7,18]。内皮细胞上的VCAM-1、整合素，巨噬细胞和VSMCs上的清道夫受体等都是最常见的生物靶标。非细胞成分主要是胶原等细胞外基质成分。

3.3 仿生策略

人工合成功能化策略已经成功应用于动脉粥样硬化领域，极大地提高了纳米颗粒的性能。但合成策略很难复制生物系统的全部功能。因此，研究人员将仿生策略作为下一代纳米平台设计的指导原则，与传统纳米颗粒相比，基于仿生策略设计的纳米颗粒可直接与免疫系统相互作用，以使机体相信它们是自身的一部分[2]。仿生通过模拟天然成分而产生类似的功能，有多种形式，最重要的一个部分是围绕细胞的模拟。其中，基于细胞膜和细胞外囊泡的仿生策略最为常见[19 - 21]。

3.4 细胞递送策略

在20世纪70年代早期，科学家们注意到半透性的红细胞膜(Red Cell Membrane,RCM)可以保护包裹在其中的酶[22]。此后，将细胞用作纳米颗粒载体的研究逐渐增多。一般而言，细胞递送具有循环时间长、靶向能力强、生物相容性高、可克服生理屏障等优点[23]。在动脉粥样硬化中，最常用的细胞体系有红细胞、血小板、单核细胞和中性粒细胞[24,25]。

4 纳米颗粒在动脉粥样硬化治疗中的应用

4.1 传统纳米颗粒在动脉粥样硬化治疗中的应用

4.1.1 基于被动靶向的传统纳米颗粒基于被动靶向的纳米颗粒根据是否可以响应内外刺激可分为非刺激响应型纳米颗粒和智能响应纳米颗粒，以下按照此分类介绍其在动脉粥样硬化治疗中的最新研究进展[15]。

近年来应用于动脉粥样硬化治疗的非刺激响应型纳米颗粒主要是聚乳酸-乙醇酸共聚物(Poly(Lactic-co-glycolic) Acid Polymer,PLGA)、环糊精和壳聚糖等高分子材料[26]。PLGA具有良好的生物相容性，因此常作为药物递送的载体。Katsuki等[27]将匹伐他汀载入PLGA颗粒中，结果显示与游离匹伐他汀相比，该纳米颗粒可明显抑制斑块破裂。Guo等[28]用简单经济的方法制备了共轭连结鲁米诺的β-环糊精纳米颗粒，这种纳米颗粒具有内在的抗炎活性，能够显著抑制巨噬细胞和中性粒细胞介导的炎症反应，显示出良好的治疗效果。Kim等[29]报道了基于2-羟丙基-β-环糊精与他汀自组装的核壳纳米颗粒，2-羟丙基-β-环糊精可加速清除斑块部位的胆固醇，并利用主客体亲和力驱动，实现环糊精内部药物他汀与斑块部位胆固醇的交换。研究显示，在注射该纳米颗粒后斑块中胆固醇和巨噬细胞含量明显降低，可有效减缓斑块的发生。Wang等[30]将超氧化物歧化酶模拟剂(Tempol)和苯硼酸蒎醇酯(Phenylboronic Acid Pinacol Ester)共价偶联于β-环糊精上，开发了一种广谱ROS清除纳米颗粒(TPCD)，TPCD被巨噬细胞和血管平滑肌细胞细胞吞噬后，可有效消除细胞内过量的ROS，明显减弱由ROS引起的炎症和细胞凋亡。在静脉注射TPCD后，可有效减少斑块中巨噬细胞浸润和基质金属蛋白酶-9表达，从而增加斑块的稳定性。Nguyen等[31]将miRNA利用离子相互作用载入壳聚糖纳米颗粒中，将外源的miR-206和miR-223递送至巨噬细胞中，miRNA可降低ABCA1的表达，从而促进胆固醇的逆转运。

为了进一步增强纳米颗粒的靶向性，研究者利用斑块部位特殊的微环境(内源性刺激)或者外源性刺激(如光、超声、磁)开发了智能响应纳米颗粒[11,32]。基于内源性刺激的智能响应纳米颗粒，主要利用斑块部位的高ROS、低pH等特性调控药物释放，从而降低纳米颗粒在正常组织的浓度[32]。Wu等[33]制备了载有穿心莲内酯的聚乙二醇和聚硫化丙烯(Polyethylene Glycol and Polypropylene Sulfide,PEG-PPS)纳米胶束，体外实验表明PEG -PPS对ROS有良好响应，油红O染色显示该纳米胶束比游离穿心莲内酯在抑制主动脉根动脉粥样硬化的效果更显著。Ma等[34]将双光子聚集诱导发光活性荧光团(TP)与β-环糊精通过ROS响应键连接，再利用超分子相互作用将泼尼松龙装入腔内，最后用ROS敏感纳米胶束(PMM)进行包裹，构建了诊疗一体化纳米颗粒(TPCDP@PMM)，TP可克服传统荧光基团所面临的聚集诱导猝灭、成像深度较浅等问题，在体内追踪TPCDP@PMM的聚集，并对斑块进行荧光成像。当TPCDP@PMM到达斑块部位后，在ROS和脂质的作用下，PMM解体，TP与β-环糊精分离，从而实现抗炎与脂质清除的双重治疗效果。此外，利用多种刺激进行响应可进一步提高药物释放效率。2017年，Dou等[35]对β-环糊精化学修饰并包封雷帕霉素(Rapamycin,RAP)自组装成对酸与ROS敏感的非促炎纳米材料，与非响应型纳米药物相比，双重响应型纳米颗粒能更有效地释放药物，可达到更优异的治疗效果。在动脉粥样硬化的纳米治疗中，外源性刺激常用是光。光刺激，特别是发射波长为950～1 700 nm的近红外激光，可以深入渗透到生物组织中，对斑块部位进行PTT或者PDT治疗，但大多纳米颗粒会修饰配体或者局部注射。值得关注的是，Kharlamov等[8]将包有硅金纳米颗粒的贴片进行了动脉粥样硬化的PTT临床实验。尽管上述纳米药物均显示更好的疗效与更小的副作用，但是有研究提示在被动靶向中，只有0.7%的给药纳米颗粒能够递送到靶向病变组织，因此有必要改进纳米颗粒的设计以提高递送效率[36]。

4.1.2 基于主动靶向的传统纳米颗粒对纳米颗粒进行配体修饰的主动靶向，最常用的配体有抗体、肽、聚合物等。抗体由于特异性强、亲和力高、稳定性好，因此可作为纳米颗粒的靶向配体。Gao等[37]将靶向TRPV1的特异性抗体与CuS纳米颗粒组装，形成光热开关(CuS-TRPV1)，借助近红外激光激活VSMCs的TRPV1通道，使VSMCS发生Ca2+内流，激活自噬通路，同时CuS-TRPV1可以对斑块部位进行光声成像，精确控制TRPV1通道，进而显著降低脂质堆积。然而抗体体积较大，约为10～15 nm，将多个分子附着在单个纳米颗粒上比较困难。因此，大量不同长度和氨基酸序列的肽配体，成为提高纳米颗粒靶向性更普遍的选择[38]。与抗体不同，肽配体足够小，通常为250个氨基酸组成，可以载入一个浅的或疏水的结合口袋，而不影响其特异性或亲和力，并且免疫原性低、易于制造和处理[16]。Chin等[39]制备了肽类两亲胶束，可靶向合成型血管平滑肌细胞的趋化因子受体2(Chemokine Receptor 2,CCR2)，将miR-145递送至斑块部位，通过调节血管平滑肌细胞的表型转换减缓斑块进展。Gao等[11]研究表明稳定素-2特异性肽配体(Stabilin-2-specific Peptide Ligand,S2P)可有效提高纳米颗粒的靶向性与斑块穿透能力。Kim等[40]利用蛋白质在水溶液中受温度影响的体积膨胀特性将广谱抗炎因子IL-10装载于普朗尼克纳米载体中，并通过cRGD靶向肽的巯基与普朗尼克的氨基反应将其偶联至纳米颗粒上，不仅有效地延长了蛋白类药物的半衰期，而且可通过cRGD靶向肽与αvβ3整合素的相互作用将其靶向递送到动脉粥样硬化斑块，显著增加了斑块部位的药物浓度，实现了蛋白质药物递送困难的问题。

最近，Li等[41]合成了环糊精衍生的pH响应型纳米颗粒(AAM-NP)，并用整合素肽配体cRGDfK进一步修饰，可有效将anti-miR33递送至巨噬细胞，明显增强AAM-NP的治疗效果。胶原Ⅳ在斑块部位大量存在，因此，Fredman等[42]合成了胶原Ⅳ靶向肽纳米颗粒，提高纳米颗粒在斑块部位的积累。然而有研究提示，在动脉粥样硬化早期阶段，基于cRGD肽的靶向比胶原Ⅳ肽更有效[16]。此外，聚合物也可作为配体，其中透明质酸在动脉粥样硬化中应用最为广泛。透明质酸是一种具有抗炎活性的多糖，其可以与炎症细胞和内皮细胞表达的的CD44和Stabilin-2受体特异性作用，并且生物相容性好[43 - 46]。2020年，Hossaini等[46]将阿托伐他汀和透明质酸偶联形成两亲性聚合物，在水溶液中自组装为纳米颗粒，利用透明质酸与CD44的特异性结合，将阿托伐他汀递送至巨噬细胞，经过一周治疗后，显著降低了斑块部位的炎症。此外，硫酸葡聚糖可作为A类清道夫受体(Class A Scavenger Receptors,SR-A)的靶向配体，带有大量的负电荷，并具有良好的生物安全性。Ye等[47]设计了一种SR-A靶向多模态、多功能纳米颗粒，可实现易损斑块的特异性诊断和靶向治疗，其使用双乳化溶剂蒸发法将Fe3O4包埋在纳米颗粒的壳膜中，全氟己烷包封于核中，最后利用静电作用将硫酸葡聚糖吸附于纳米颗粒上。在低能聚焦超声辐照下纳米颗粒发生相变，从而实现超声成像，同时诱导巨噬细胞凋亡，缓解斑块负担。此外，负载的Fe3O4可对斑块进行磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)，弥补超声成像的不足，对易损斑块进行精准评估。

4.2 仿生纳米颗粒在动脉粥样硬化治疗中的应用

然而，传统纳米颗粒在动脉粥样硬化斑块中有效积累方面也面临许多挑战，如生物标志物在正常组织的表达而导致的脱靶以及配体修饰有限而导致的结合效率降低[25]。近年来，研究人员构建了多种仿生纳米颗粒，如重组高密度脂蛋白纳米颗粒(Recombinant High-Density Lipoprotein,rHDL)。然而，循环中的卵磷脂胆固醇酰基转移酶与高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,HDL)之间的相互作用会导致药物在到达斑块之前发生泄漏。此外，肝细胞表面也表达HDL受体，这往往会加速HDL在肝脏的积累。因此近年来的仿生策略更多围绕的是细胞膜和细胞外囊泡，利用细胞或细胞组分本身所具备的生物学功能和归巢能力逃避免疫系统的吞噬，延长循环时间，避免传统纳米颗粒所面临的一些问题，并且可以用于个性化治疗[48]。

4.2.1 重组高脂蛋白纳米颗粒HDL由于其固有的斑块亲和性与动脉粥样硬化保护作用，受到研究者的广泛关注，但直接从血浆中直接分离纯化昂贵又费力。因此研究者利用ApoA肽或ApoA模拟物在体外构建rHDL。Duivenvoorden等[49]使用rHDL装载他汀类药物，促进了他汀类药物向斑块的输送，使药物的生物利用度显著提高，在载脂蛋白E基因敲除(Apolipoprotein E-knockout,Apo E-KO)小鼠模型中，3个月低剂量和1周高剂量的治疗方案可显著降低斑块面积。随后，Wang等[50]对rHDL进行了单唾液酸神经节苷脂修饰，与非修饰脂蛋白相比，带有表面修饰的脂蛋白稳定性增强，血液循环时间延长，网状内皮系统(Reticuloendothelial System,RES)摄取明显减少，并最终提高载有他汀类药物的rHDL对斑块的抑制作用。Liu等[43]进一步对装载他汀类药物的rHDL进行改造，借用静电作用制成新型的透明质酸修饰的纳米颗粒。透明质酸可以与炎症细胞与内皮细胞表达的CD44和Stabilin-2受体特异性作用，增加了纳米颗粒的靶向能力。最近，该课题组开发了双靶向重组高密度脂蛋白核壳纳米颗粒，首先通过离子相互作用使SR-A siRNA/过氧化氢酶/超分子形成三元共聚物，随后将其用磷脂酰丝氨酸修饰的脂质体进行包封，经磷脂酰丝氨酸修饰后可通过CD36介导巨噬细胞内化[51]。为了进一步增强斑块靶向和胆固醇清除功能，又用载脂蛋白apoA-I修饰在脂质体的表面从而构建仿生纳米颗粒。结果显示，在四周重复给药后，与对照组相比，纳米颗粒的积累度增加了3.3倍，斑块面积减少了65.8%。

4.2.2 细胞膜仿生纳米颗粒细胞膜仿生纳米颗粒是在纳米颗粒表面包覆细胞膜制备而成的一种新型纳米材料，通过挤压、超声等方法使细胞膜转移到纳米颗粒表面，从而使膜包覆的纳米颗粒具有源细胞的特性。目前在动脉粥样硬化领域应用的细胞膜主要有红细胞膜、血小板膜和白细胞膜。此外，从细胞功能出发，积极探索其他细胞膜包覆纳米颗粒也可能是一个有益的动脉粥样硬化治疗平台。

自2011年Zhang团队首次设计RCM膜涂层技术以来，RCM仿生已应用于许多系统[52 - 56]。成熟的红细胞来源方便、免疫原性低、膜表面多糖高度亲水，可以增加包被纳米颗粒的稳定性，延长循环时间，从而保证了血液中足够的药物浓度。此外，小分子药物还可以通过其半透膜实现药物的缓释。RCM可减少巨噬细胞介导的吞噬，具有免疫原性低，并增强动脉粥样硬化斑块中纳米颗粒的积累，从而实现靶向药物释放。Wang等[57]在负载雷帕霉素的PLGA上包覆RCM，构建了具有缓释、长循环及靶向高效的仿生纳米药物RBC/RAP@PLGA，并首次用于动脉粥样硬化疾病的治疗。

与红细胞类似，血小板膜表面高表达CD47分子，表现出一种“别吃我”的特点。因此，利用血小板膜可以有效地逃避巨噬细胞的吞噬。同时，膜表面高表达的CD55、CD59发挥免疫抑制作用，也进一步延长了血小板在体内的循环时间[58]。此外，血小板可与受损的内皮细胞、胶原蛋白发生作用，参与动脉粥样硬化的多个阶段。Wei等[58]通过血小板膜包覆PLGA，研究结果显示该仿生纳米颗粒不仅能够有效定位于动脉粥样硬化斑块，还可以靶向动脉易形成斑块的区域。2018年，Song等[59]以雷帕霉素为模型药物，采用纳米沉淀方法制备PLGA纳米颗粒，然后将其用血小板膜包覆。荧光成像结果显示，包覆有血小板膜的PLGA纳米颗粒可以富集在斑块部位，与游离的雷帕霉素组相比，包覆血小板膜组的斑块面积减少60%。最近，Ma等[60]用血小板膜包覆上转换纳米颗粒和光敏剂Ce6，最后用放射性核素标记。血小板膜可主动靶向斑块，并在放射性核素成像的引导下对斑块特异性照射。然而，受限于红细胞和血小板较为简单的膜结构和有限的功能，研究者开始将目光投向白细胞。

与红细胞和血小板相比，白细胞具有更为复杂的生物学功能以及与之匹配的复杂膜结构，在长循环以及穿越生物屏障方面具有更大的优势。此外，白细胞膜上自有的膜蛋白，也可以使其在炎症部位靶向与募集。此外，巨噬细胞膜还可以吸收促炎因子以抑制局部炎症。Gao等[61]合成了一种ROS敏感的纳米颗粒，并将阿伐他汀装载入其中，再通过挤压将巨噬细胞膜包覆在表面。巨噬细胞膜不仅可以避免纳米颗粒被RES清除，还可以利用自有的趋炎作用主动靶向斑块部位，在被炎症泡沫细胞摄取后，在ROS的作用下，抗炎药物得以释放。随后，Wang等[62]用巨噬细胞膜包覆负载有雷帕霉素的PLGA纳米颗粒(RAPNPs)，进一步证实了巨噬细胞膜表面α4β1可靶向炎性血管内皮细胞表面高表达VCAM-1，从而显著延缓斑块的病理发展。最近，我们课题组构建了白细胞膜自驱动仿生纳米载体，利用“微流控”芯片技术评价了仿生纳米团簇的趋炎性，与表面修饰有红细胞膜的仿生纳米系统相比，表面修饰有白细胞膜的仿生纳米系统通过炎症化内皮细胞表面发生“黏附，滚动”等行为到达炎症部位，进而使炎症化程度得到明显缓解，同时可通过MRI对斑块进行活体成像检测和治疗效果监测[63]。

内皮细胞在动脉粥样硬化的发展起着重要的作用，但关于应用内皮细胞膜治疗动脉粥样硬化的报道并不多。Gao等[64]利用内皮细胞膜包裹经牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)矿化的MnO2纳米粒子，利用内皮细胞的同源靶向性，将其递送至斑块部位，与整合素激活剂MnCl2相比，该仿生纳米颗粒表现出更优异的治疗结果，且无明显的体内毒性。

细胞外囊泡是由细胞分泌的双层膜囊泡，根据大小、结构和来源的不同，可将细胞外囊泡分为三类：凋亡小体、微泡、外泌体[65,66]。目前在动脉粥样硬化的治疗中应用最多的是外泌体，但充分挖掘其他类型的囊泡功能也是研究方向之一。外泌体的发生过程可分为三个步骤：(1)质膜内陷形成早期内泌体；(2)早期内泌体向内出牙形成腔内小泡，并将细胞质中的蛋白、脂质和核酸被分选进入小泡中，之后腔内小泡聚集成多泡体；(3)多泡体与质膜融合释放外泌体[67]。按照外泌体是否改造可以将其分为天然外泌体和工程化外泌体。

外泌体是粒径为30～100 nm的膜小泡，可作为一种天然的载体，利用其归巢能力不仅可以靶向斑块部位，而且本身携带的各种活性分子(RNA和非编码小RNA、脂类、蛋白质)就可以作为治疗成分。因此，研究者采用天然外泌体进行了动脉粥样硬化的治疗，其中间充质干细胞来源的天然外泌体已成功应用于动物模型，并显示出治疗的有效性。Xing等[[68]证明，脂肪来源的间充质干细胞的外泌体miR-342-5p可以保护内皮细胞抗动脉粥样硬化。Li等[69]研究发现在间充质干细胞外泌体中富含的miR-let7可以进一步上调动脉粥样硬化斑块部位的miR-let7，之后通过miR-let7/HMGA2/NF-kB途径促进M2的极化，同时经由miR-let7/IGF2BP1/PTEN途径减少巨噬细胞在斑块处的浸润，最终可以减缓斑块的进展。最近，Hu等[70]将间充质干细胞来源的外泌体用温和的条件连接在金属支架上，体外研究表明，该外泌体洗脱支架可有效抑制平滑肌细胞的迁移，并在Apo E-KO大鼠模型中验证了该外泌体洗脱支架可有效地抑制平滑肌细胞的迁移，促进内皮再生，减轻炎症。然而，由于缺乏干细胞高产量制备工艺，干细胞衍生的外泌体作为候选药物的潜力受到了限制[67]。

工程化外泌体可以增强天然外泌体的治疗效果，其获得大体有两种思路：(1)改造外泌体来源的细胞;(2)分离提取外泌体后再进行改造[67]。Li等[71]最近建立了一种外泌体介导的Ldlr mRNA递送体系(ExoLdlr)。Ldlr mRNA可转录翻译，增加Ldlr蛋白的表达。与对照组外泌体相比，ExoLdlr组显著降低了肝脏中的脂质沉积，并降低了血清低密度胆固醇水平，有效地稳定了Ldlr-/-小鼠模型中的动脉粥样硬化斑块。最近，我们课题组将戊氨基酮戊酸己酯盐酸盐(Hexyl 5-aminolevulinate Hydrochloride,HAL)以电穿孔的方式载入从M2型巨噬细胞中分离出来的外泌体中，由于其表面的各种趋化因子受体而显示出内在的趋炎能力，当进入炎症细胞后，可以导致内源的抗炎因子和外源性的HAL的释放，HAL发生内源性代谢反应，生成中间体原卟啉Ⅸ(Protoporphyrin Ⅸ,PpⅨ)，PpⅨ的自发荧光可对炎症部位进行专一性成像。随后PpⅨ在血红素加氧酶的作用下转化为血红素，血红素又被高效地转化为CO和胆红素，成为细胞内最终的分解代谢产物。CO具有抗炎、抗血管增生和血管扩张作用，胆红素具有抗氧化的功能，同时结合M2外泌体本身所具有的内源的抗炎因子三者共同用于动脉粥样硬化疾病的早期治疗[72]。此外，将外泌体与其他纳米颗粒或者囊泡杂合也是改造的一种手段，目前在肿瘤治疗中已有研究，但基于外泌体的杂合纳米颗粒在动脉粥样硬化中并未报道[73]。因此，外泌体杂合纳米颗粒也可能是治疗动脉粥样硬化的一种有效手段。

4.3 纳米颗粒的细胞递送在动脉粥样硬化治疗中的应用

利用细胞递送纳米颗粒在肿瘤治疗中已经有多篇文献报道[74 - 78]，但在动脉粥样硬化治疗方面的研究还较少。2019年，Xue等[25]研究了中性粒细胞递送纳米颗粒至斑块的靶向能力，将载有香豆素6(C6)荧光染料的阳离子脂质体用中性粒细胞递送至斑块部位，以C6对药物给药系统进行体内跟踪、细胞摄取和转运机制研究。值得注意的是，2020年Flores等[79]利用单臂碳纳米管可被Ly-6Chi单核细胞特异性优先摄取的特性，将纳米管携带进入斑块部位，同时纳米管中携带的SHP1抑制剂可关闭“别吃我”信号，可重新激活巨噬细胞的胞葬作用，进而有效减轻斑块负担。

5 结论与展望

随着纳米技术的发展，基于纳米颗粒的治疗方案有一系列优势：提高药物靶向能力，延长循环时间，增加生物利用度，降低毒副作用。最近，仿生原理在纳米治疗系统中的应用越来越普遍。与传统纳米颗粒相比，仿生纳米颗粒在逃逸免疫系统的攻击、延长体内循环时间与增强靶向性等方面具有天然的优势。因此，将传统纳米颗粒与新型的仿生策略相结合是一种有效的治疗手段。此外，由于细胞靶向能力强，并且某些细胞还兼具治疗的作用，将其用作纳米颗粒的载体也极有前景。基于以上纳米颗粒设计策略，并结合分子成像技术，构建诊疗一体化纳米颗粒也将进一步为斑块治疗提供更加丰富的信息。

尽管如此，纳米颗粒的临床转化仍存在巨大挑战，因为纳米治疗系统构建复杂，质量控制过程繁琐，生物安全性有待进一步研究。此外，纳米颗粒与病理组织之间的相互作用需要被充分阐明，以及大型模型动物的相关研究也需要加紧步伐。为了加速临床转化，未来的研究应关注如何减少构建复杂性、提高治疗效果，并且还应努力阐明纳米颗粒的药代动力学以及可能的长期副作用等机制。尤其在简化纳米颗粒方面，需要充分挖掘纳米材料本身的治疗作用，在不对其靶向性等性质作出牺牲的同时减少修饰，并尽可能实现诊疗一体化。相信随着不同学科的发展，基于纳米颗粒的治疗体系将会为动脉粥样硬化的治疗带来一场新的革命。