基于PDA@MT纳米颗粒的抗氧化治疗策略在阻塞性睡眠呼吸暂停中的生物医学影像评估与机制研究

本研究针对阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者因间歇性缺氧（IH）导致的氧化应激损伤问题，开发了负载褪黑素（MT）的聚多巴胺（PDA）纳米颗粒（PDA@MT），通过体外抗氧化实验、细胞摄取分析和体内OSA大鼠模型验证，证实其可显著清除活性氧（ROS）、改善肺血管重塑，为OSA治疗提供了新型纳米药物递送系统。

　　

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是一种常见的睡眠障碍，全球约17%的男性和9%的女性深受其扰。患者夜间反复出现的上呼吸道塌陷导致间歇性缺氧（IH），进而引发氧化应激风暴——活性氧（ROS）过量产生会攻击血管内皮，与心血管疾病、代谢综合征等并发症密切相关。更棘手的是，现有治疗手段如持续气道正压通气（CPAP）存在依从性差的问题，而直接补充抗氧化剂又面临生物利用度低的瓶颈。如何精准递送抗氧化药物、实时监测疗效，成为打破OSA治疗僵局的关键。

上海市浦东新区周浦医院的研究团队独辟蹊径，将天然抗氧化剂褪黑素（Melatonin, MT）与具有血脑屏障穿透能力的聚多巴胺（Polydopamine, PDA）纳米颗粒结合，构建了PDA@MT纳米递药系统。通过生物医学热成像技术动态评估疗效，发现该纳米颗粒能显著降低OSA模型大鼠的ROS水平、逆转肺血管重塑，相关成果发表在《SLAS Technology》上，为OSA的靶向治疗提供了全新方案。

关键技术方法
研究采用纳米沉淀法合成PDA@MT，通过动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）表征粒径与形貌；利用紫外分光光度法测定载药量与包封率；建立间歇性缺氧（IH）细胞模型和OSA大鼠模型，采用CCK-8法检测细胞活力，免疫荧光法分析α-SMA和CD31表达；通过DCFH-DA探针定量ROS水平，并结合医学热成像技术评估治疗效果。

研究结果

1. PDA@MT的特性
   纳米颗粒平均粒径为112.42 nm，zeta电位-34.57 mV，48小时内稳定性良好（图2）。MT通过π-π堆积和静电作用负载于PDA，载药量达47.28%，包封率89.71%（图3）。紫外光谱在242 nm处特征峰证实MT成功负载。

2. 体外细胞保护作用
   CCK-8实验显示PDA@MT与气管上皮细胞（HTEpiC）共培养48小时无显著毒性（图4A）。在脂多糖（LPS）诱导的炎症模型中，PDA@MT组细胞存活率较单用MT或PDA提高2倍（图4B-C），活/死细胞荧光强度比证实其抗炎效果（图4C）。

3. ROS清除机制
   荧光标记显示FITC-PDA@MT在4小时内被细胞高效内化（图5A-B）。DCFH-DA检测发现PDA@MT使LPS刺激细胞的ROS水平降低68%（图5C-D），JC-1染色表明其能修复线粒体膜电位（图5E），证实其通过靶向线粒体发挥抗氧化作用。

4. IH模型疗效
   在间歇性缺氧（IH）细胞模型中，PDA@MT使细胞存活率从50%提升至85%（图6A），且呈剂量依赖性（图6B）。Calcein-AM/PI双染显示高浓度PDA@MT几乎完全抑制IH导致的细胞死亡（图6C）。

5. 动物模型验证
   OSA大鼠肺组织HE染色显示，PDA@MT治疗组肺动脉壁厚度（WT%）较模型组下降40%（图7A-C）。免疫荧光证实其能减少α-SMA⁺平滑肌细胞浸润（图7D），下调内皮标志物CD31（图7E），并使肺组织ROS荧光强度降低76%（图7F）。ELISA检测显示IL-6水平下降、IL-10水平升高（图7G）。

6. 生物安全性
   主要脏器HE染色显示1-2 mg/kg剂量下无炎症损伤（图8），证实其体内安全性。

结论与意义
该研究首次将PDA纳米载体与MT抗氧化特性相结合，通过医学热成像技术直观展示了PDA@MT在OSA治疗中的双重优势：一方面，纳米载体突破血脑屏障实现MT靶向递送，其47.28%的高载药量可减少用药剂量；另一方面，热成像显示治疗后患者鼻咽部温度分布更均匀，与PSG监测到的呼吸暂停低通气指数（AHI）下降、睡眠效率提升相互印证。

这项研究的突破性在于：① 揭示了PDA@MT通过调节IL-6/IL-10平衡改善OSA相关肺血管炎症的机制；② 创新性采用纳米载体解决抗氧化剂体内递送难题；③ 为OSA疗效评估提供了非侵入性的生物医学影像新范式。未来可进一步探索PDA@MT对患者认知功能的影响，以及与其他睡眠监测技术的联合应用。