基质-血小板膜仿生纳米颗粒(SPIN)靶向修复心肌缺血再灌注损伤的创新研究

针对心肌梗死(MI)后缺血再灌注(I/R)损伤缺乏有效疗法的难题，研究人员开发了基质-血小板膜仿生纳米颗粒(SPIN)，通过PLGA核心搭载心脏基质细胞(CSC)分泌组，并包被血小板膜和CSC膜实现双重靶向与免疫逃逸。该研究证实SPIN能显著减少纤维化、促进血管新生和心肌再生，为PCI/CABG术后辅助治疗提供了新策略。

　　

心血管疾病是全球首要死因，其中心肌梗死(MI)后的缺血再灌注(I/R)损伤尤为棘手。尽管经皮冠状动脉介入治疗(PCI)能恢复血流，但突然的再灌注会引发氧化应激、炎症风暴和钙超载，导致额外的心肌损伤。现有疗法如缺血预适应或低温治疗存在临床转化困难，而生物材料支架需要侵入性手术，系统性给药的纳米颗粒又面临靶向性差、免疫清除快等瓶颈。

针对这一挑战，北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)和北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的研究团队在《Bioactive Materials》发表创新成果。他们设计出基质-血小板膜仿生纳米颗粒(Stromal-platelet membrane-inspired nanoparticles, SPIN)，通过巧妙融合血小板膜的损伤靶向能力与CSC膜的免疫调节功能，构建出能同时解决靶向递送和组织修复双重难题的纳米平台。

研究采用三大关键技术：1) 通过w/o/w乳液法制备装载CSC分泌组的PLGA纳米核心；2) 采用冻融-超声法获得血小板和CSC膜碎片，构建双重膜涂层；3) 建立小鼠/大鼠I/R模型，通过IVIS活体成像和超声心动图评估靶向性与治疗效果。实验设计严谨，首次将CSC膜应用于混合膜纳米系统。

【2.1 制备与表征】
动态光散射显示SPIN粒径为200±35 nm，透射电镜证实其核壳结构。双膜包被使zeta电位升至-38 mV，显著高于裸纳米颗粒(-54 mV)。冷冻复溶实验证明SPIN稳定性良好，且能持续释放HGF、SDF-1等修复因子达14天。

【2.3 体内靶向性】
小鼠I/R模型显示，DiR标记的SPIN在心脏滞留量是单膜S-NPs的3.2倍。离体器官荧光分析证实血小板膜赋予的损伤靶向特性，同时肝脏摄取减少27%，表明免疫逃逸能力增强。

【2.4 心脏修复效果】
大鼠模型中，SPIN治疗组4周后瘢痕面积减少41%，左室射血分数(LVEF)提升15.7%。超声参数显示LVIDs(收缩末期内径)显著改善，证实其抑制心室重构的效果。

【2.5 促再生机制】
免疫荧光显示SPIN组Ki67⁺心肌细胞数量增加3倍，pH3⁺细胞增加4.8倍，提示激活细胞周期。vWF染色显示毛细血管密度提升2.1倍，Flk-1⁺内皮祖细胞募集明显，证实其促血管生成作用。

【2.6 免疫调节】
血清芯片分析发现SPIN显著下调促纤维化因子CCL5(RANTES)，同时上调组织抑制剂TIMP-1。CD68⁺巨噬细胞在梗死区有序浸润，呈现促修复表型转变。

讨论部分指出，SPIN的创新性体现在：1) 首次将CSC膜与血小板膜整合，兼具靶向与再生功能；2) 通过膜接触激活β1整合素信号通路，弥补单纯分泌组治疗的不足；3) 双膜协同降低肝脏清除率，循环时间延长至24小时。相比既往的血小板-红细胞杂合膜设计，SPIN在心肌特异性修复方面具有显著优势。

该研究为心血管纳米医学带来突破：一方面为I/R损伤提供首个"靶向-修复"一体化解决方案，另一方面开创了基于CSC膜的仿生策略。未来通过人源化膜材料制备和GMP工艺优化，有望推动其临床转化。团队也坦承需进一步明确膜蛋白保留率对功能的影响，并通过大型动物实验验证安全性。这项研究为器官修复纳米技术提供了范式转移，其设计理念可拓展至其他缺血性疾病治疗。