血小板膜包被的白藜芦醇纳米系统通过FOXM1激活在动脉粥样硬化病变发展过程中对线粒体功能障碍和内皮衰老的机制研究

《Aging Cell》：Mechanistic Study of Platelet Membrane-Coated Resveratrol Nanosystem in Mitochondrial Dysfunction and Endothelial Senescence During Atherosclerotic Lesion Development via FOXM1 Activation

　　

动脉粥样硬化（AS）与内皮细胞（EC）衰老和线粒体功能障碍密切相关，这些会损害血管修复。白藜芦醇（RSV）具有抗氧化、抗炎和促血管生成作用，但其临床应用受到生物利用度低的限制。研究人员旨在构建一种血小板膜包被的白藜芦醇纳米系统（PM@RSV NPs），并探讨其通过激活FOXM1改善线粒体功能、抑制EC衰老和促进血管再生来延缓AS进展的作用机制。PM@RSV NPs采用溶剂蒸发法结合膜包被技术制备，并通过RNA测序（RNA-seq）、基因集富集分析（GSEA）和最小绝对收缩和选择算子（LASSO）回归分析基因表达谱和关键调控网络。体外实验表明，PM@RSV NPs增强了线粒体膜电位和ATP生成，同时减少了ROS积累和SA-β-Gal阳性细胞数量，并伴随EC中FOXM1上调。体内实验证明，PM@RSV NPs通过FOXM1调控显著减少了斑块面积，改善了线粒体功能，降低了衰老标志物水平，并促进了血管再生。此外，PM@RSV NPs优先积累于ox-LDL损伤的MAECs和AS病变相关血管内皮，主要通过血小板膜粘附蛋白如GPV和P-selectin；其生物安全性通过EC活力/凋亡测定、主要器官组织学检查以及肝肾功能血清生化指标进行了评估。本研究证实，PM@RSV NPs通过激活FOXM1改善线粒体功能、抑制内皮衰老并增强血管再生，为治疗AS提供了一种新的治疗策略。

动脉粥样硬化（AS，一种慢性炎症性血管疾病）是心血管疾病的主要病因，其病理核心包括血管内皮损伤、脂质积累和炎症细胞浸润。内皮细胞（EC）衰老和线粒体功能障碍是AS进展的关键驱动因素，导致血管修复能力下降。白藜芦醇（RSV）具有抗氧化、抗炎和促血管生成作用，但生物利用度低限制了其临床应用。为克服这一局限，研究人员开发了血小板膜包被的白藜芦醇纳米系统（PM@RSV NPs），旨在通过激活关键转录因子FOXM1（Forkhead box protein M1，参与细胞增殖和DNA修复的转录因子）改善线粒体功能、抑制EC衰老并促进血管再生，从而延缓AS病变发展。该研究于《Aging Cell》发表，揭示了FOXM1在AS中的新调控机制，并为纳米靶向治疗提供了实验依据。

主要关键技术方法包括：采用溶剂蒸发法结合膜包被技术制备PM@RSV NPs，并通过动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）和高效液相色谱（HPLC）进行表征。利用RNA测序（RNA-seq）、基因集富集分析（GSEA）和最小绝对收缩和选择算子（LASSO）回归筛选关键基因。体外实验使用ox-LDL（氧化低密度脂蛋白）损伤的小鼠主动脉内皮细胞（MAECs）模型，通过JC-1染色、MitoSOX荧光探针、ATP测定、SA-β-Gal（衰老相关β-半乳糖苷酶）染色、EdU（5-乙炔基-2’-脱氧尿苷）增殖检测、伤口愈合实验、管形成实验、流式细胞术、Western blot、RT-qPCR和ELISA等方法评估线粒体功能、衰老、增殖和血管生成。体内实验采用ApoE^-/-（载脂蛋白E敲除）小鼠（购自北京维通利华）高脂饮食诱导AS模型，通过Oil Red O、Masson三色、H&E染色评估斑块，流式分选CD31⁺ ECs进行MitoSOX、ATP、Western blot、ELISA等检测，并通过IVIS（活体成像系统）评估靶向性，组织学和血清生化指标（ALT、AST、BUN、Cr）评估生物安全性。

研究结果分为以下部分：

**3.1 AS加速EC衰老并诱导线粒体功能障碍，损害血管再生**：通过H&E、Oil Red O、Masson染色确认AS模型建立，WB和免疫荧光显示EC衰老标志物p21和p16升高，线粒体融合蛋白（OPA1、MFN2）下调、分裂蛋白（DRP1、FIS1）上调，MitoSOX检测显示线粒体ROS升高，ATP降低，抗氧化酶（SOD、CAT）降低、脂质过氧化产物（MDA）升高，炎症因子（TNF-α、IL-6）升高，血管再生相关标志物（CD31、VEGF）降低。表明AS中EC衰老、线粒体功能障碍和血管再生受损。

**3.2 PM@RSV NPs的成功制备与表征**：通过DLS