综述:纳米颗粒驱动的心血管治疗药物递送系统

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Journal of Cardiology 2.5

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  这篇综述系统阐述了纳米颗粒(NPs)在心血管疾病(CVD)治疗中的前沿应用,重点探讨了聚合物胶束、脂质体、树枝状大分子、金属纳米颗粒(AuNPs/AgNPs)及碳基材料(CNTs/石墨烯)等纳米载体的靶向递送机制,通过增强药物生物利用度、减少脱靶效应,为高血压、动脉粥样硬化和心肌梗死(MI)等疾病提供创新解决方案。

  

纳米颗粒驱动的药物递送系统:心血管治疗的革命性进展

摘要

心血管疾病(CVD)是全球死亡的主要原因,占全球总死亡人数的三分之一。传统药物治疗因全身分布导致的非特异性效应和低生物利用度限制了其疗效。纳米颗粒(NPs)凭借其独特的尺寸效应、高靶向性和可控释放特性,为CVD治疗提供了突破性解决方案。本文综述了聚合物、脂质、金属及碳基纳米载体在CVD中的应用,重点探讨其设计原理、递送机制及临床转化潜力。

纳米颗粒的革命性里程碑

自1943年Hoar和Schulman首次提出纳米乳剂以来,纳米技术经历了多次飞跃。里程碑包括1963年金纳米颗粒(AuNPs)的合成、1985年树枝状大分子的发现,以及1995年首个脂质体纳米药物(阿霉素脂质体)的FDA批准。2004年石墨烯的分离进一步推动了纳米载体在靶向治疗中的应用。

纳米颗粒类型与特性

聚合物胶束
以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和聚乙二醇(PEG)为代表的聚合物胶束,通过疏水核心包载药物,亲水外壳延长循环时间。例如,PEG-block
-聚阳离子胶束可高效递送基因至血管平滑肌细胞,而Pluronic?混合胶束能增溶奥美沙坦酯,用于动脉粥样硬化治疗。

脂质体
磷脂双层结构的脂质体可同时携带亲水和疏水药物。靶向肽修饰的脂质体(如cRGD肽-尿激酶复合物)能特异性结合血小板GPIIb/IIIa受体,在血栓模型中实现75%剂量降低。前列腺素E-1(PGE-1)脂质体(Liprostin?)已进入III期临床,用于外周动脉疾病。

树枝状大分子
聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子通过表面官能团实现高载药量。例如,N
-乙酰半胱氨酸偶联的树枝状颗粒可靶向心肌缺血后的活化小胶质细胞,改善神经功能缺损。

金属纳米颗粒
AuNPs和氧化铈纳米颗粒(CeO2
NPs)分别通过光热效应和抗氧化作用保护心肌。铜纳米颗粒(CuNPs)通过磷酸化GSK-3β通路减轻缺血再灌注(I/R)损伤。磁性纳米颗粒(MNPs)如Fe3
O4
可在磁场引导下精准递送组织纤溶酶原激活剂,实现局部溶栓。

碳基材料
碳纳米管(CNTs)和石墨烯通过促进心肌细胞间隙连接形成,用于心脏组织工程。功能化富勒烯作为“自由基海绵”可清除活性氧(ROS),而石墨烯氧化物-血管内皮生长因子复合物能增强心脏血管生成。

应用与挑战

纳米载体在CVD治疗中的核心优势包括:

  1. 靶向性:通过主动(抗体/肽修饰)或被动(EPR效应)靶向富集于病变组织。
  2. 多功能性:整合诊断(如量子点成像)与治疗(药物/基因递送)。
  3. 安全性:可降解材料(如PLGA)减少长期毒性。

然而,稳定性差(如脂质体早期泄漏)、生产成本高及潜在毒性(如AgNPs的蓄积风险)仍是临床转化的主要障碍。

未来展望

随着纳米医学的快速发展,下一代智能纳米载体将结合人工智能设计、生物响应性释放(如pH/ROS敏感)和器官芯片筛选技术,推动CVD治疗的精准化和个性化。临床试验的扩大(如紫杉醇纳米制剂用于动脉粥样硬化)将是验证其安全性与有效性的关键步骤。

(注:以上内容均基于原文所述科学事实,未添加非文献支持的结论。)

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