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综述:纳米医学在调节缺血性心肌病治疗中的进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月26日 来源:Materials Today Bio 10.2
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这篇综述系统阐述了纳米医学在缺血性心肌病(ICM)治疗中的最新进展,重点探讨了抗血栓、ROS清除(如SOD/CAT模拟物)、抗炎(M1/M2巨噬细胞极化)、血管再生(VEGF/bFGF递送)和电传导修复(如Cx43调控)等策略,并分析了纳米载体(如血小板膜修饰、ROS响应材料)在靶向递送和减少副作用方面的优势,为临床转化提供了新思路。
缺血性心肌病(ICM)是全球致死率最高的心血管疾病之一,主要由冠状动脉梗死引发心肌供氧不足导致。传统治疗如溶栓药物tPA存在出血风险且治疗窗口期短(<4.5小时),而再灌注后线粒体活性氧(ROS)爆发进一步加重心肌损伤(IR损伤)。纳米医学通过精准递送(如靶向血小板膜载体)、仿生酶设计(如MnO2纳米颗粒模拟SOD/CAT活性)和微环境响应(如pH/ROS敏感材料)显著提升了治疗效率。
血栓形成涉及血小板-纤维蛋白复合物(GPIIb/IIIa受体介导)和血流动力学改变。纳米技术通过以下方式突破局限:
靶向递送:植物病毒纳米颗粒搭载tPA可减少出血时间;锰氧化物/纳豆激酶(MnOx@NK)经单宁酸(TA)修饰后心肌蓄积量提升3倍。
智能响应:H2O2激活的前药纳米粒(Fu-sBR)和pH响应型纳米平台可精准溶解血栓。
外场调控:磁性微泡搭载tPA在磁场引导下联合超声刺激,血栓清除率提高50%。
心肌IR损伤中,线粒体电子传递链(ETC)和铁过载(HO-1上调)导致·O2-和羟基自由基爆发。纳米策略包括:
人工酶设计:铜锌碳点(CuZn-CDs)在极端条件下仍保持超氧化物歧化酶(SOD)活性,使IR小鼠梗死面积减少30%;线粒体靶向Mito-Fenozyme通过TPP修饰增强心肌保护。
程序性死亡干预:铁螯合剂(如去铁胺)抑制铁死亡(ferroptosis),而锶铁氰化物(SrHF)通过清除ROS阻断GSDMD介导的细胞焦亡(pyroptosis)。
缺血区M1型巨噬细胞分泌TNF-α加剧炎症,而M2型促进修复。纳米技术实现精准调控:
RNA递送:ROS响应的cRGD-PEG纳米复合物递送VCAM1 siRNA和地塞米松,中性粒细胞浸润降低60%。
细胞膜仿生:凋亡小体模拟纳米囊泡(ApoNV-DCs)通过心肌归巢肽靶向,使M2巨噬细胞比例提升2倍。
免疫调节:含IL-4质粒DNA的石墨烯氧化物(MGC/IL-4 pDNA)双重调控ROS和巨噬细胞表型。
生长因子(如VEGF)易降解,纳米载体突破瓶颈:
智能释放:MMP-2/9响应水凝胶控释bFGF,犬MI模型血管密度提高40%。
气体疗法:铜铁蛋白纳米笼(Ftn-Cu)催化内源性S-亚硝基硫醇生成NO,促进血管新生。
仿生递送:单宁酸修饰bFGF(TA-bFGF)通过心肌基质亲和力靶向蓄积,大鼠EF值提升25%。
梗死区瘢痕导致传导阻滞(Cx43表达下调)。导电材料如:
聚吡咯水凝胶:恢复电信号同步性,小鼠MI模型QRS间期缩短20%。
金铂纳米藻酸盐(Au@Pt/Alg):兼具ROS清除和导电性,干细胞存活率提高80%。
尽管纳米医学在ICM治疗中展现出靶向性、缓释性和微环境响应等优势,但仍需解决大规模生产、临床前模型(如猪/猴验证)与人体病理差异等问题。未来需优化材料灵敏度和生物安全性,推动转化应用。
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