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随着近年来冠状动脉粥样硬化性心脏病的发病率逐年升高,经皮冠状动脉腔内成形术(Percutaneous transluminal coronary angioplasty, PTCA)及冠状动脉内支架置入技术(STENT)已成为治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病非常重要和有效的手段。但PTCA和之后发展出来的金属支架植入技术会引起内膜增生并仍有高达15%-25%支架再狭窄率。再狭窄的发生机制非常复杂,其最主要的机制是经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后损伤造成的血管中层平滑肌细胞(VSMC)过度迁移、增殖,所形成的新生内膜造成增殖性阻塞。药物洗脱支架(DES)是在普通金属裸支架表面加入多聚体涂层,以携带具有抗增殖作用的药物(如雷帕霉素、紫杉醇等),从而实现局部给药,显著降低支架内再狭窄。但DES置入后由于抑制了血管内皮增生,内皮愈合延迟,导致支架内血栓发生率增加和支架局部冠状动脉瘤形成。生理状态下的血管内皮细胞是血管腔内一层单层细胞,具有调节血管张力、功能稳态以及调节平滑肌生长的作用,同时它在血管与血液成份之间形成一道天然屏障,抑制白细胞和血小板的粘附,起到防止血栓形成的作用。血管内皮生长因子(VEGF)是一种糖蛋白,分子量约45kDa,由两条相同肽链通过二硫键构成的同型二聚体,其断裂基因通过不同的剪接方式形成五种亚型：VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF189和VEGF206,其中VEGF165为主要的生物活性形式。人的VEGF基因全长约14kb,由8个外显子组成。VEGF主要由内皮细胞、单核巨噬细胞、成纤维细胞产生,近期有文献报道平滑细胞和骨骼肌细胞也可产生VEGF。VEGF与其他生长因子不同之处在于本身含有信号肽,可直接由细胞分泌。目前在内皮细胞上仅发现了VEGF的两种受体：flt21、flk21oKDR,它们具有酪氨酸蛋白激酶活性与VEGF结合有高度特异性,能提高VEGF作用于血管内皮细胞,促进其有丝分裂,具有较大促内皮增殖,促血管生长作用。如果能将抗内皮增殖的药物如紫杉醇与VEGF联合应用,有可能达到在预防PCI术后再狭窄的同时促进内皮早期愈合,避免血栓形成、缩短双联抗血小板的时间,提高介入治疗的安全性和有效性。如果应用系统性给药方法预防PTCA术后再狭窄发生,势必造成整体药物剂量过大超过生理耐受剂量,从而带来全身毒副作用；同时血管靶病变局部的药物分布差、代谢效能低下。因此虽然许多药物在离体实验和动物模型中现实了预防血管再狭窄的作用,但应用于临床防治再狭窄时效果却不尽如人意。主要原因是难以在血管局部达到有效的作用浓度或药物在局部维持有效作用浓度的时间过短。如果能在血管局部给药,既能够将高浓度的治疗剂直接运送至靶血管局部,提高给药效率,又能避免系统给药的上述弊端。现有的临床试验证实了局部给药具有良好的安全性和可行性,但临床疗效欠满意,考虑与药物局部存留差是其主要原因。联合纳米技术在制剂学上的进展以改善药物在组织内渗透、再分布能力及药物滞留时间是再狭窄治疗上的一个新的方向。GENIE球囊是当前已用于临床的新型、高效局部给药球囊导管,其两端各有一个阻断球囊保证了极少药量局部的灌注浓度,独特的低压喷注技术避免了灌注中对血管局部的损伤,使其能够在短时间内将药物均匀的灌注至局部血管壁。本项实验研究旨在通过纳米级微粒化技术制备组织相容性优良、可生物降解的多聚物高分子材料聚乳酸一聚乙醇酸(poly lactic-co-glycolic acid, PLGA)包载的紫杉醇/VEGF双功能纳米粒子,在细胞水平观察这种双功能纳米粒子对血管内皮细胞及VSMC增殖的影响。同时希望能够结合GENIE球囊血管腔内局部给药技术,在动物实验水平初步探讨这种双功能纳米粒子局部给药对损伤后血管内膜的影响,为冠状动脉介入术后再狭窄的防治提供新的思路和途径,实验的主要方法和结果如下：1.本实验通过超声乳化一溶剂挥发法成功制各了平均粒径为78.82nm nm的紫杉醇/VEGF双功能纳米粒子,平均载药量为28.58%；扫描电镜下观察为表面光滑的球体,体外释放近似于零级过程,至2周释放75%的药物。2.在灌注压力为2-3atm,灌注时间为5分钟条件下,经GENIE导管球囊向新西兰兔腹主动脉腔内灌注5mg/ml紫杉醇-PLGA纳米粒子,至给药后7天局部组织药物浓度仍可维持在22.45±2.64ug/10mg干重水平,给药后14天组织药物浓度为4.64±0.77μg/10mg干重,至给药后21天应用HPLC方法基本测不到药物。4.实验成功制备了实验用兔过大球囊损伤兔腹主动脉模型,紫杉醇／VEGF双功能纳米粒子组的血管内皮增生比对照组及紫杉醇组有明显改善,而与VEGF单功能纳米粒子对内皮的影响相当。紫杉醇/VEGF双功能纳米粒子组MMP-2和TIMP-2蛋白阳性表达量与对照组无明显差别。本项实验首次制备了紫杉醇/VEGF双功能纳米粒子并完成其HPLC方法检测,联合了GENIE球囊导管血管腔内局部给药技术,在兔腹主动脉过大球囊扩张损伤模型上观察了紫杉醇/VEGF-PLGA双功能纳米粒子抑制内膜增生、改善血管重塑的作用；证实了联合纳米级微粒化技术和血管腔内局部给药系统可以有效减少PCI后再狭窄的发生。