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抗收缩化合物与药物涂层球囊协同治疗外周动脉疾病:基于缬沙坦调控血管平滑肌张力抑制血管内向重构的新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:Cardiovascular Engineering and Technology 1.6
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研究人员针对药物涂层球囊(DCB)治疗后血管内向重构导致的晚期管腔丢失问题,创新性地提出将抗高血压药缬沙坦(VAL)与紫杉醇(PTX)共载于尿素涂层中。通过离体血管环力学测试证实VAL可剂量依赖性松弛血管平滑肌细胞(vSMC),尿素-PTX-VAL涂层显微结构分析和药物转移实验显示[VAL/PTX]=0.5配比时具有最佳协同传递效率。该研究为DCB疗法提供了抑制病理性重构的新思路,发表于《Cardiovascular Engineering and Technology》。
外周动脉疾病(PAD)影响着全球超过2亿患者,药物涂层球囊(DCB)作为"不留置"介入策略,通过局部释放紫杉醇(PTX)抑制新生内膜增生。然而临床数据显示,约30%病例术后仍会发生晚期管腔丢失——这主要归因于血管平滑肌细胞(vSMC)张力异常引发的血管内向重构。南卡罗来纳大学生物医学工程系的Dima BaniHani团队在《Cardiovascular Engineering and Technology》发表研究,首次将抗高血压药物缬沙坦(VAL)引入DCB治疗体系,通过双重调控vSMC增殖与收缩行为来改善长期预后。
研究采用离体猪股动脉环等长收缩实验、尿素基涂层制备与表征、药物转移效率测定等关键技术。特别值得注意的是,所有组织样本均来自食用屠宰动物以符合伦理规范,通过标准线性固体(SLS)模型量化涂层-组织界面力学特性。
VAL-Induced Relaxation of vSMCs
离体力学测试显示,VAL在168-840 nM浓度范围内即可完全拮抗肾上腺素诱导的vSMC收缩,使血管环应力-应变曲线右移。与硝普钠(SNP)诱导的完全松弛状态对比,证实VAL能有效调控vSMC张力。
Coating Morphology
扫描电镜显示尿素-PTX涂层特征性的针状结构随VAL添加发生显著改变:[VAL/PTX]=0.5组呈现最均匀的表面形貌(Ra降低32%,Rku下降40%),这种微观结构优化与后续药物传递效率提升直接相关。
Acute Drug Transfer
模拟DCB部署的压缩实验表明,[VAL/PTX]=0.5涂层在保持PTX传递量(~15μg)同时,VAL转移效率提升至42%。界面力学分析揭示该组具有最高瞬时应力(119 kPa)和平衡模量(88 kPa),证实结构-功能协同效应。
Coating-Tissue Intradeployment Mechanics
SLS模型显示所有涂层均呈现典型粘弹性特征,时间常数τ≈30秒与临床球囊扩张时间匹配。Pearson分析揭示表面粗糙度(Rq)与PTX转移呈正相关(ρ=0.82),而Rsk与两种药物传递均呈负相关。
这项研究开创性地证实:1) VAL能通过AngII受体阻断和缓激肽释放双重途径调控vSMC张力;2) 尿素-PTX-VAL(1:1:0.5)涂层具有最优异的结构完整性和药物协同传递性能;3) 界面粘弹性特征直接影响药物扩散动力学。尽管尚需体内实验验证长期效果,该工作为DCB疗法提供了从单纯抗增殖转向"抗增殖-抗收缩"双靶点调控的新范式,尤其对合并高血压的PAD患者具有重要临床意义。研究团队特别指出,未来应探索VAL在冠状动脉DCB中的应用潜力,并优化给药方案以延长局部药物驻留时间。
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