【人物与科研】天津大学李楠课题组Adv. Funct. Mater.: 氢化钯纳米二阶魔方增强泡沫细胞抑制效果治疗动脉粥样硬化

导语

动脉粥样硬化是心脑血管疾病的主要病因，占全球总发病率和死亡率的31%。脂质摄取和流出不平衡所形成的泡沫细胞在动脉粥样硬化发展的各个阶段起着主导作用。目前，一些脂质调节药物虽然可以减少动脉粥样硬化病变，但由于溶解性差、单一的脂质下调机制和低递送效率导致治疗效果有限。因此，探索更有效的脂质调控策略来防止泡沫细胞的形成，从而实现对动脉粥样硬化的治疗具有重要意义。近日，天津大学李楠副教授课题组在该研究领域取得了新突破（Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202104892）。

李楠副教授及课题组简介

李楠，天津大学药物科学与技术学院副教授，博士生导师。目前主要从事基于光控自由基原理预防及治疗肿瘤、慢性炎症、心血管疾病等方面的研究工作，以第一作者和通讯作者发表SCI论文60余篇，影响因子超过300，他引1600余次，h-index指数23，其中40余篇一区文章，包括Advanced Functional Materials、Biomaterials、Nano Research、Theranostics、Journal of Controlled Release等。参编英文论著7部，获得国家授权专利4项。担任《亚洲药剂学》杂志青年编委、天津市医学影像技术研究会基础医学影像分会副主任委员、中国生物医学工程学会纳米医学与工程分会青年委员、中国颗粒学会生物颗粒专业委员会委员、中国颗粒学会青年理事会理事等。

前沿科研成果

氢化钯纳米二阶魔方增强泡沫细胞抑制效果治疗动脉粥样硬化

天津大学李楠副教授课题组报道了一种 “刚柔并济” 的动脉粥样硬化治疗策略，通过氢化钯纳米载体调节细胞脂质的摄取和流出。在 “刚” 策略方面，钯纳米二阶魔方发挥其内在的抗氧化酶活性（过氧化氢酶和超氧化物歧化酶），清除活性氧从而减少细胞对脂质的摄取。在 “柔” 策略方面，近红外光响应释放的氢气可以上调PPAR-γ介导的胆固醇转运通路来增加脂质的流出。二阶魔方的形貌可以增加氢气的负载量并调控载体在近红外光二区的吸收。综上所述，降低的脂质摄取和增加的脂质流出可协同减少细胞内脂质积累，最终增强对泡沫细胞的抑制作用，从而改善动脉粥样硬化（图1）。

图1. 基于氢化钯纳米二阶魔方的“刚柔并济”策略用于增强泡沫细胞抑制治疗动脉粥样硬化

（图片来源：Adv. Funct. Mater.）

作者采用种子介导的方法首先合成了钯纳米载体，然后通过向其水溶液中注入氢气来制备氢化钯纳米二阶魔方。透射电子显微镜图像显示合成的氢化钯纳米载体大小均匀且分散性良好。各项表征实验证明氢化钯纳米二阶魔方具有更高的氢气负载量及近红外光二区吸收（图2）。

图2. 钯和氢化钯纳米二阶魔方的表征实验

（图片来源：Adv. Funct. Mater.）

体内外实验结果均表明：氢化钯纳米二阶魔方能够有效地减少主动脉斑块的形成，改善动脉粥样硬化。静脉注射后，由于主动脉内皮功能障碍，该载体可以被动靶向到病变部位。在治疗10周后，与注射生理盐水组的小鼠相比，注射治疗载体的主动脉病变区域明显减少，油红染色结果表明，在经过治疗载体和近红外照射治疗后，小鼠的平均斑块面积从25.1 ± 1.6 %下降到13.0 ± 2.8 %。主动脉根部的油红和苏木精/伊红（H&E）染色切片也进一步证实了氢化钯纳米载体的治疗效果（图3）。

图3. 氢化钯纳米二阶魔方的体内靶向性及抗动脉粥样硬化作用。

（图片来源：Adv. Funct. Mater.）

这项工作为进一步探索纳米药物治疗心血管疾病提供了参考。该论文的第一作者为天津大学博士生徐敏，通讯作者为李楠副教授，天津大学药学院为唯一通讯单位。上述研究工作得到了国家重点研发项目、天津市青年人才托举工程和天津市重大专项的资助。