CD11b修饰的ROS/pH双响应纳米颗粒共递送薯蓣皂苷与siICAM-1通过抑制中性粒细胞浸润改善心肌梗死修复

本研究针对心肌梗死(MI)后过度炎症反应和氧化应激导致的组织损伤问题，开发了CD11b修饰的ROS/pH双响应纳米颗粒(Dio/siICAM-1@MSN@PDA-CD11b)，通过靶向递送薯蓣皂苷(Dio)和ICAM-1 siRNA(siICAM-1)，显著抑制中性粒细胞浸润，降低NF-κB/STAT3/p38-MAPK通路活性，改善心肌功能，为MI治疗提供了新型时空精准治疗策略。

　　

心肌梗死作为全球头号健康杀手，每年夺走数百万生命。当冠状动脉血流中断，缺氧的心肌细胞在"炎症风暴"和"氧化应激"的双重打击下迅速走向坏死。尤其令人担忧的是，近年来心肌梗死患者平均年龄已从71岁降至68岁，呈现显著年轻化趋势。在这场生死博弈中，中性粒细胞作为炎症反应的"先锋部队"，通过释放大量活性氧(ROS)和促炎因子，加剧心肌损伤。虽然天然药物薯蓣皂苷(Dio)和基因药物ICAM-1 siRNA(siICAM-1)展现出治疗潜力，但复杂的病灶微环境严重制约其疗效。如何突破生物屏障实现精准递送，成为挽救濒死心肌的关键科学问题。

这项发表于《Materials Today Bio》的研究创新性地构建了CD11b修饰的智能纳米递送系统。研究人员采用介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)为载体，通过聚多巴胺(PDA)包覆实现ROS/pH双重响应，同时搭载Dio和siICAM-1，并修饰CD11b抗体实现中性粒细胞靶向。关键技术包括：纳米颗粒的合成与表征、体外细胞共培养模型建立、小鼠心肌梗死模型构建、流式细胞术检测中性粒细胞浸润、超声心动图评估心功能等。

【合成与表征】

成功制备的Dio/siICAM-1@MSN@PDA-CD11b粒径为132.37±0.15 nm，在pH6.4+H₂O₂条件下药物释放率最高。傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实了各组分特征峰，电镜显示清晰的介孔结构和PDA包覆层。

【体外研究】

CD11b修饰使纳米颗粒在中性粒细胞的摄取量较心肌细胞高3.2倍。与纳米颗粒共培养的损伤心肌细胞增殖能力恢复，凋亡率降低67%，ROS水平下降58%，线粒体膜电位(MMP)趋于正常。

【体内药效】

心肌梗死小鼠模型中，纳米颗粒使左室射血分数(LVEF)从41.33%提升至68%，梗死面积缩小72%。免疫荧光显示CD11b⁺Ly6G⁺中性粒细胞浸润减少81%，ICAM-1表达下调64%。

【机制探讨】

Western blot证实该纳米系统通过抑制p-NF-κB/NF-κB、p-STAT3/STAT3和p-p38/p38通路活性，阻断炎症级联反应。药代动力学显示纳米包裹使Dio半衰期从4.46小时延长至8.71小时。

这项研究开创性地将天然药物与基因治疗相结合，通过"智能识别-精准递送-按需释放"的级联设计，突破了心肌梗死治疗的时空屏障。纳米颗粒不仅实现病灶微环境响应性释药，更通过CD11b介导的主动靶向，有效阻断中性粒细胞浸润的恶性循环。研究为开发下一代心肌保护制剂提供了全新范式，其模块化设计思路可拓展至其他缺血性疾病的治疗。值得注意的是，该体系在维持心功能的同时，未引起肝肾功能异常，展现出良好的临床转化前景。未来研究可进一步优化大规模生产工艺，探索其在心肌再生领域的延伸应用。