《Materials Today Communications》：Caffeic acid- and
Coriolus versicolor extract-loaded polycaprolactone/polyvinyl alcohol bilayer films inhibit smooth muscle cell proliferation and platelet activation
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研究人员采用凝胶浇铸法制备了负载咖啡酸（caffeic acid, CA）的单层聚己内酯（polycaprolactone, PCL）膜、负载云芝提取物（Coriolus versicolor extract, CvE）的单层聚乙烯醇（polyvinyl al
研究人员采用凝胶浇铸法制备了负载咖啡酸（caffeic acid, CA）的单层聚己内酯（polycaprolactone, PCL）膜、负载云芝提取物（Coriolus versicolor extract, CvE）的单层聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）膜以及同时负载两种成分的双层PCL/PVA膜原型，并对其生物学潜力进行概念验证性研究。本研究旨在开发并表征负载CA和CvE的生物活性双层PCL/PVA系统，并在体外评估其对人心冠状动脉内皮细胞（human coronary artery endothelial cells, HCAECs）、冠状动脉平滑肌细胞（coronary artery smooth muscle cell, CASMC）增殖和血小板活化的影响。物理表征显示，负载CA和CvE的膜具有多晶样形貌，不同于未负载膜。24 h内检测到释放，CvE和CA分别呈快速和缓慢释放。采用resazurin和乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）测定及活/死荧光评估，单层和双层膜不影响HCAEC和CASMC培养物或血小板的活力。单层CA膜和负载CA与CvE的双层膜影响CASMC增殖，但不影响HCAEC增殖。流式细胞术显示，经FB-CA或FB-CA/CvE处理的血小板中PAC-1、CD40、PECAM-1和P-选择素（P-selectin）表达降低。这些结果表明，负载CA和CvE的双层膜具有抑制人CASMC增殖以及抑制血小板活化和黏附的潜力。负载CA和CvE的双层PCL/PVA膜可作为药物递送系统。
研究背景：动脉粥样硬化涉及内皮功能障碍、单核细胞浸润、泡沫细胞形成及血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）表型调节、增殖和迁移，导致管腔进行性狭窄。经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention, PCI）后支架内再狭窄（in-stent restenosis, ISR）涉及内皮损伤、炎症、VSMC增殖迁移和血小板活化，促进新生内膜增生并致支架失败。药物洗脱支架（drug-eluting stents, DES）可控制药物释放，但一项3000例糖尿病PCI患者研究显示Abluminus DES+ sirolimus洗脱支架在缺血驱动靶病变血运重建和靶病变失败方面未达到相对于XIENCE everolimus洗脱支架的非劣效标准，提示需开发新型聚合物和分子混合物。研究人员因此构建负载CA的PCL层与负载CvE的PVA层双层膜（FB-CA/CvE），并评估其对HCAECs、CASMCs和血小板的作用；结论为双层膜可抑制CASMC增殖、相对保留HCAEC反应并降低血小板活化/黏附，具药物递送系统潜力，意义在于为未来药物洗脱支架涂层提供生物材料平台。
关键技术方法（≤250字）：采用凝胶浇铸制备单层和双层膜；用拉伸测试测定杨氏模量和最大力；在PBS中行释放实验，以Folin-Ciocalteu法测CA、Bradford法测CvE蛋白，并用经典模型及基于Fick第二定律的双峰扩散模型拟合；用扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）观察表面形貌；HCAECs和CASMCs由Lonza提供，以resazurin、LDH和CellTiter 96? AQueous One Solution Assay评估活力/代谢与增殖；人血小板来自健康志愿者富血小板血浆（platelet-rich plasma, PRP，Colombian Hematology Foundation提供），经牙龈卟啉单胞菌W83脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）刺激，用LIVE/DEAD和流式细胞术检测PAC-1、CD40、PECAM-1、P-selectin。
3.1 膜的力学与化学性质：拉伸测试显示CA使PCL膜杨氏模量由125.55±5.56 Pa升至312.24±15.60 Pa、最大力由12.45±0.45 N升至25.55±5.33 N；CvE使PVA杨氏模量降至43.25±3.00 Pa但最大力升至88.78±8.42 N；双层FB-CA/CvE杨氏模量925.34±25.88 Pa、最大力134.56±15.33 N；傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR）显示PCL-CA保留PCL特征带并出现CA相关O–H、C=O等信号，提示氢键相互作用且无明显化学降解。
3.2 控释分析：144 h释放显示PVA-CvE首小时爆发至约80%，PCL-CA缓慢持续、8 h仅约23%，PCL-CA最终平台约0.9–1.0，PVA-CvE和FB-CA/CvE约60%；经典模型和Fick双峰模型提示快释放对应孔隙/渗流通道，慢释放对应分子级包埋和曲折扩散。
3.3 SEM比较微观结构：PVA表面不均一、无明显孔；PVA-CvE呈多晶样30–70 μm等轴域和1–5 μm孔；PCL表面光滑致密；PCL-CA呈40–100 μm多晶样域和2–10 μm孔且分布较不均，提示CA和CvE重组基质形成更开放异质结构。
3.4 生物活性双层膜在血管细胞中显示细胞相容性：resazurin和LDH显示24/48 h无显著细胞毒性；48 h FB-CA/CvE使CASMC和HCAEC代谢活性分别达167.3%和179.1%，FB-CA使HCAEC达210.4%；未负载FB在24 h短暂降低代谢并中度LDH释放，48 h下降；结论为膜保持细胞膜完整性并具良好细胞相容性。
3.5 对细胞增殖的影响：CellTiter 96? AQueous One Solution Assay显示24 h FB（48.0%）和FB-CA/CvE（62.4%）降低HCAEC增殖，48 h FB-CA/CvE降至82.3%；CASMC 24 h仅FB-CA/CvE降至41.9%，48 h FB-CA和FB-CA/CvE降至33.7%和42.1%，everolimus对照；结论为细胞类型依赖，抑制CASMC增殖而相对保留HCAEC。
3.6 血小板生物相容性和功能反应：LIVE/DEAD显示各处理不显著改变血小板活力；LPS刺激使PAC-1/CD40双阳由1.87%升至12.0%、PECAM-1/CD62P双阳由1.9%升至12.8%；双层膜使PAC-1/CD40降至5.05%–7.45%，FB-CA/CvE使PECAM-1/CD62P降至3.9%、FB-CA 4.4%、FB-CvE 10.3%，游离CA抑制最强；结论为膜降低血小板活化和黏附标志物且不伴活力丧失，但需功能聚集实验确认。
讨论部分指出，CA/CvE双层对CASMC和HCAEC呈表观细胞类型依赖效应，但增殖/活力实验不能区分细胞周期阻滞、凋亡、黏附改变、代谢调节、迁移抑制或VSMC表型转换；未评估eNOS/NO、炎症、氧化应激、动态流、血管共培养和损伤微环境，也未检测α-SMA、SM22α、calponin、平滑肌肌球蛋白重链、osteopontin、vimentin、基质金属蛋白酶、自噬流及AKT/mTOR，因此不能证明机制选择性抗再狭窄。研究局限性包括使用自由膜而非金属支架涂层，需评估涂层黏附、压握/扩张完整性、灭菌稳定性、流动下血液相容性和长期力学性能；血小板功能需生理激动剂聚集实验、血栓形成和动态血液-材料相互作用分析。
研究结论：研究人员采用PCL和PVA聚合物及凝胶浇铸开发了一种创新性药物洗脱系统。PCL膜负载CA，随后PVA层负载CvE，形成可释放两种成分的双层膜。CA/CvE双层膜在静态体外条件下显示良好的初步反应，表现为CASMC增殖降低、HCAEC反应相对保留以及血小板活化/黏附降低。平滑肌细胞增殖在动脉粥样硬化内皮功能障碍中起关键作用，因此FB-CA/CvE有潜力抑制该过程。双层膜为未来药物洗脱支架涂层提供了有前景的生物材料平台。CASMC增殖降低可能反映合成型VSMC表型功能特征的减弱；然而，未评估表型标志物或相关信号通路。需要机制、动态和体内研究来确定该反应是否抑制新生内膜增生同时支持内皮恢复。
