刺激响应无痕释放的载木犀草素纳米药物靶向增强脂质外排治疗动脉粥样硬化

本研究针对天然黄酮木犀草素(Lut)生物利用度低、潜在细胞毒性及靶向性不足等问题，开发了CD44靶向的刺激响应型无载体纳米药物Dlut。该药物在动脉粥样硬化斑块酸性/氧化应激微环境中精准释放Lut，通过激活LXR-ABCA1/ABCG1通路显著增强巨噬细胞和平滑肌细胞来源泡沫细胞的脂质外排，降低斑块负荷并提升稳定性。发表于《Research》的成果为双源泡沫细胞靶向治疗提供了创新策略。

　　

论文解读

动脉粥样硬化作为心血管疾病的主要诱因，其核心病理特征是脂质代谢失衡导致的泡沫细胞堆积。这些细胞来源于巨噬细胞和平滑肌细胞(SMCs)，形成富含脂质的易损斑块，随时可能破裂引发心梗或脑卒中。尽管天然黄酮化合物木犀草素(Luteolin, Lut)已被证明具有抗炎和调脂潜力，但其临床应用长期受限于高脂溶性导致的生物利用度低、非特异性分布引发的细胞毒性，以及缺乏针对斑块微环境的精准递送系统。

为突破这一瓶颈，国内研究机构（根据试剂采购及实验规范推断为中国科研团队）创新性地构建了无载体纳米药物Dlut。该药物通过硼酸酯反应和希夫碱反应将Lut与氧化葡聚糖(oxDEX)偶联，形成直径89.46 nm的球形颗粒，表面修饰的oxDEX赋予其CD44靶向能力——CD44在动脉粥样硬化斑块的巨噬细胞和SMCs中特异性高表达。研究成果发表于权威期刊《Research》，证实Dlut具备三大突破性功能：

1. 精准靶向：通过CD44介导的内吞作用富集于双源泡沫细胞；

2. 智能释放：在斑块酸性(pH 6.8)和高活性氧(ROS, >0.1 mM H₂O₂)微环境中完全解离，实现Lut的无痕释放（48小时释放率90%）；

3. 高效调控：转录组测序揭示其通过激活LXR-ABCA1/ABCG1通路显著增强胆固醇逆转运。

关键技术方法包括：

• 纳米药物合成：通过硼酸酯/Schiff碱反应构建刺激响应型Dlut，透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征结构；

• 体外模型：采用脂多糖(LPS)和氧化低密度脂蛋白(oxLDL)诱导RAW264.7巨噬细胞和MOVAS平滑肌细胞形成泡沫细胞；

• 机制研究：RNA测序分析差异表达基因，qPCR和免疫荧光验证关键靶点；

• 动物实验：高脂饮食喂养ApoE^-/-小鼠构建动脉粥样硬化模型，离体荧光成像定量药物靶向效率，油红O(ORO)染色和免疫组化评估斑块负荷及稳定性。

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研究结果揭示的核心机制与疗效

1. Dlut的制备与刺激响应性

通过动态光散射(DLS)和TEM证实Dlut在氧化应激及酸性环境下粒径显著增大（图2E-F），FTIR检测到1,645 cm^-1处亚胺键特征峰。在0.1 mM H₂O₂和pH 6.8条件下，Dlut释放80% Lut（图2H），碎片化结构经TEM直观验证（图2G）。

2. 靶向内吞与泡沫细胞抑制

CD44阻断实验（添加透明质酸HA）证实Dlut通过CD44特异性内吞（图S3）。与无靶向能力的Plut相比，Dlut在泡沫细胞内的荧光强度提升3倍（图3A-B）。ORO染色显示Dlut使巨噬细胞和SMCs的脂滴面积分别减少68%和72%，疗效优于游离Lut及他汀类药物（图3C-D）。

3. 转录组解析脂质外排机制

RNA测序发现Dlut逆转oxLDL诱导的基因表达失调（图3F）。107个差异基因中，脂质转运蛋白ABCA1和ABCG1表达显著上调（图3G,J），DisGeNET分析富集于"动脉粥样硬化斑块"和"胆固醇代谢"通路（图3H-I）。

4. LXR-ABCA1/G1通路验证

Dil-oxLDL示踪实验显示Dlut处理组细胞内残留脂质减少40%（图4A），培养上清中oxLDL浓度升高2.3倍（图4B）。qPCR和Western blot证实Dlut特异性上调LXR及其下游ABCA1/ABCG1表达，而PPARγ未激活（图4C-E）。LXR抑制剂GSK可完全阻断该效应（图S7），证实通路依赖性调控。

5. 体内靶向治疗与斑块稳定

离体荧光成像显示Dlut在主动脉斑块的蓄积量为Plut的2.5倍（图5A-B）。动物实验中，Dlut治疗组全主动脉ORO阳性面积减少57%（图5D-E），主动脉根部斑块内胶原含量提升2.1倍，巨噬细胞浸润(CD68⁺)和基质金属蛋白酶MMP-9表达分别降低62%和70%（图6C-E）。免疫荧光证实斑块中LXR、ABCA1、ABCG1蛋白表达同步升高（图6F-G）。

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研究意义与创新价值

本研究首创的"刺激响应-无痕释放"纳米平台Dlut，通过三重协同机制攻克动脉粥样硬化治疗难题：

1. 递送革新：以CD44为靶点突破药物蓄积瓶颈，利用斑块微环境特性实现Lut精准释放，规避系统毒性；

2. 靶点突破：首次证实Lut通过激活LXR-ABCA1/ABCG1通路促进双源（巨噬细胞/SMCs）泡沫细胞脂质外排；

3. 临床转化：在ApoE^-/-模型中显著降低斑块负荷并提升胶原占比，为易损斑块稳定提供新策略。

该研究不仅为天然产物Lut的临床应用开辟新路径，更启示了靶向代谢通路的纳米药物设计范式，对心血管精准医疗具有里程碑意义。