摘要
目的： 动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)斑块的破裂是急性心脑血管(CVD)疾病的主要病理基础，其引起的狭窄可导致动脉供血不足和心脑血管疾病，CVD是世界上死亡率和发病率最高的疾病。因此，早期诊断动脉粥样硬化和识别易损斑块，对预防急性心脑血管事件的发生起着至关重要的作用。根据易损斑块的内部特征，采用分子影像学的手段，可以对易损斑块进行早期特异性靶向成像，从而指导临床早期干预，预防急性心脑血管事件的发生，改善疾病的预后和降低疾病的死亡率。 方法： 利用动脉粥样硬化易损斑块泡沫巨噬细胞表面高表达的清道夫受体A(Scavenger receptors-A,SR-A)作为纳米复合物的靶点，利用碳、锰材料为载体，制备可精准特异性靶向斑块的CSCM@DS探针，并用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位分析仪等方法对所制备的纳米材料的形貌特征、光学性质及元素组成、理化性质进行了表征。通过热成像仪观察CSCM@DS的光热性能及热循环稳定性，检测CSCM@DS纳米复合物的光声和核磁信号强度。体外培养巨噬细胞(RAW264.7)并将其诱导为泡沫细胞，并用油红染色、实时荧光定量PCR、免疫印迹分析(Western blotting)和免疫荧光染色的方法验证泡沫细胞是否成功诱导。在细胞水平观察纳米复合物CSCM@DS对细胞毒性以及细胞凋亡情况分析，通过中温光热疗法引起热休克蛋白的激活观察细胞的保护性自噬作用。在活体水平建立ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化模型，分别利用小鼠磁共振成像仪和光声成像仪在体内和离体观察CSCM@DS对动脉粥样硬化小鼠斑块的聚集情况，进而观察靶向斑块的能力，并用近红外二区激光(NIR-Ⅱ)进行活体成像并指导进行光热治疗。治疗结束以后，使用免疫组化染色方法，血液血清分析，苏木素-伊红(HE)染色等手段评估CSCM@DS的生物安全性以及抗动脉粥样硬化疗效。 结果： 1.本研究制备的CSCM@DS纳米复合物尺寸均一，分散性好，其水合粒径约140±10 nm,表面电位约-20 mV,紫外分光光度计显示其在200 nm-1200 nm处都有宽波谱吸收。因此该纳米复合物具有出色的磁共振加权成像能力和光声成像能力，光热性能实验分析说明其具有优异的光热转换效应和热循环稳定性。 2.RT-qPCR、Western blotting、油红染色和免疫荧光染色实验均证明了泡沫细胞的成功诱导。细胞水平的毒性研究包括CCK8实验、活死染色分析以及细胞凋亡实验共同说明了光热对于细胞有一定的杀伤作用。细胞对CSCM@DS的摄取实验说明了对于斑块有良好的聚集作用。在细胞的中温光热照射下，会激活热休克蛋白27(HSP27)、膜转运蛋白(ABCA1)水平增加进而促进细胞的保护性自噬。体外细胞结合实验表明，纳米复合物CSCM@DS对泡沫巨噬细胞高表达的SR-A1具有高度结合的特异性。 3.高脂喂食ApoE-/-小鼠，通过油红O染色证实小鼠动脉粥样硬化斑块模型构建成功。小鼠体内核磁成像、光热成像和光声成像结果显示，经尾静脉注射靶向CSCM@DS后，动脉粥样硬化斑块处T1加权成像信号和光声信号逐渐增强，热成像区域亮度逐渐增强。 4.斑块主动脉弓部组织切片油红O、HE、Masson染色和CD68、SMA免疫组织化学染色证实，纳米复合物CSCM@DS在斑块部位高度聚集，通过光热治疗不同组斑块有所改善。血清血脂和促炎因子的测定以及重要器官的HE染色均表明CSCM@DS具有良好的生物相容性和抗动脉粥样硬化能力。 结论： 我们成功构建了多功能的纳米平台-CSCM@DS,可精准靶向易损斑块。它具有独特的光声和核磁成像功能、良好的光热性能、在早期诊断动脉粥样硬化有良好的效果，并辅助光热进行治疗。为实现真正意义上早期在斑块部位进行分子诊断和治疗提供了重要的实验支撑，在AS易损斑块临床诊疗中有非常广阔的应用前景。
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