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近年来,我国心血管疾病的患病率和死亡率持续增高,而动脉粥样硬化是其最主要的病因之一。动脉粥样硬化是一种与脂质代谢障碍有关的全身性病变,其特点是血液中的脂质进入动脉管壁并沉积于内膜形成粥样斑块,导致动脉增厚变硬。目前常用的治疗手段有综合治疗、药物治疗和手术治疗。纳米技术的兴起,为动脉粥样硬化的预防和治疗带来新的思路,其独特的物理化学性质,在纳米药物载体和显影剂方面表现出巨大的潜力。例如,设计靶向巨噬细胞等炎性细胞的纳米颗粒来预防和治疗动脉粥样硬化;利用纳米颗粒和纳米材料将治疗的分子、干细胞等运送到缺血心肌部位;通过细菌开发的纳米颗粒对移植的细胞进行体内精准的成像观察等。未来纳米技术在动脉粥样硬化的预防和治疗中将占有更加重要的地位。随着纳米技术的广泛应用,人们开始更多的关注纳米材料的安全性,目前已经形成了纳米毒理学等研究领域,深入探讨纳米材料进入人体后的分布、代谢、累积以及对器官造成的损害。已有研究表明,二氧化硅等纳米颗粒会促进动脉粥样硬化的形成,诱导内皮功能障碍和单核细胞浸润。同时进入机体的纳米颗粒会在摄入初期引发炎症反应,且容易聚集于血管损伤部位。目前,聚合物纳米材料对动脉粥样硬化的影响研究较少,故本文选用经FDA批准的具有良好生物相容性的PLGA,研究PLGA纳米颗粒对apoE-/-小鼠动脉粥样硬化病变过程中主动脉粥样斑块发生发展的影响及其机理,为聚合物纳米材料在动脉粥样硬化应用过程中的安全性提供理论依据。首先制备PLGA纳米颗粒,对其粒径进行表征,并评价其血液相容性;然后通过apoE-/-小鼠尾静脉持续注射PLGA纳米颗粒后取主动脉窦做切片染色,观察斑块的形成情况以及相关炎症因子TNF-α、IL-6、IL-10的表达;再通过Raw264.7对PLGA纳米颗粒的摄取和泡沫细胞转化等情况的探究,初步探索PLGA纳米颗粒对动脉粥样硬化斑块发生发展影响的相关机理。其主要研究内容和实验结果如下:(1)PLGA纳米颗粒制备、表征及血液相容性评价。通过透析法制备PLGA纳米颗粒,并与小鼠血清孵育得到PLGA@PC,进行DLS检测,其粒径分别为92.69±3.1 nm和123.8±5.3 nm,zeta电位分别为-31.6±2.8 mV和-12±3.5 mV;TEM检测显示制备的PLGA纳米颗粒为均匀的球状体,粒径为95±1.9 nm,PLGA@PC的直径为110±3.7 nm,与DLS结果相符。PLGA纳米颗粒溶血率测定小于5%,符合国家要求;PLGA纳米颗粒贫血小板血浆共孵育30分钟后,APTT、PT、TT和Fbg无显著性差异;与富血小板血浆共孵育30分钟后,ELISA试验检测血小板α-颗粒膜蛋白的浓度在各组之间无显著性差异。因此,制备的PLGA纳米颗粒对凝血功能无显著影响,且不会激活血小板,具有良好的血液相容性。(2)PLGA纳米颗粒对apoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块形成的影响。通过连续12周尾静脉注射PLGA纳米颗粒和高脂饮食以及8周高脂饮食后再结合PLGA纳米颗粒持续注射4周两种方式,探究PLGA纳米颗粒对动脉粥样硬化病变初期和后期的影响。以C57小鼠和5%葡萄糖水为对照,取主动脉窦做切片油红O染色,apoE-/--12w-Glu组(16.99±1.8%)与apoE-/--12w-PLGA组(23.24±0.8%)斑块面积存在显著性差异;apoE-/--8w-HFD+4w-Glu组(16.95±1.1%)与apoE-/--8w-HFD+4w-PLGA组(22.03±1.4%)斑块面积存在显著性差异,表明在PLGA纳米颗粒与高脂饮食的共同作用下,促进apoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块的形成。(3)PLGA纳米颗粒对apoE-/-小鼠动脉粥样硬化病变炎症反应的影响。apoE-/-小鼠12周高脂饮食形成斑块后注射DiI标记的PLGA纳米颗粒,24小时后取主动脉窦做CD68和CD11b的免疫荧光染色,结果显示PLGA纳米颗粒与斑块的炎症部位有共定位的红色荧光信号,说明PLGA纳米颗粒会在斑块部位富集。同时,对两个实验组的小鼠主动脉窦做TNF-α、IL-6、IL-10免疫组化染色。结果显示TNF-α、IL-6的含量在C57-12w-Glu和C57-12w-PLGA两组对照,以及apoE-/--8w-HFD+4w-Glu和apoE-/--8w-HFD+4w-PLGA两个实验组中无显著性差异;在apoE-/--12w-Glu和apoE-/--12w-PLGA两个实验组存在显著性差异(P<0.05)。IL-10在C57-12w-Glu和C57-12w-PLGA两组中的含量较低;C57-12w-PLGA和apoE-/--12w-PLGA之间IL-10的含量存在显著性差异(P<0.05),C57-12w-PLGA和apoE-/--8w-HFD+4w-PLGA之间IL-10的含量存在极显著性差异(P<0.01),说明高脂饮食作用下连续长期注射PLGA纳米颗粒可促进apoE-/-小鼠斑块部位的炎症反应,PLGA纳米颗粒与高脂饮食对AS病变的产生有长期的协同作用。(4)PLGA纳米颗粒及其蛋白冠对巨噬细胞活性和泡沫细胞形成的影响。不同浓度(0、50、100、200、400μg/ml)的PLGA纳米颗粒和PLGA@PC处理Raw264.7细胞,发现随着浓度的增加Raw264.7细胞的活性降低,处理24 h、48 h后,400μg/ml的PLGA纳米颗粒和PLGA@PC对Raw264.7细胞的活力存在极显著差异(P<0.01);100μg/ml PLGA纳米颗粒和PLGA@PC处理Raw264.7细胞0.5 h、2 h、4 h后发现,随着时间的增加,Raw264.7对PLGA纳米颗粒和PLGA@PC的摄取均增加,但在相同时间里,Raw264.7对PLGA@PC的摄取量低于PLGA纳米颗粒。50μg/ml ox-LDL处理Raw264.7细胞,当PLGA纳米颗粒的浓度不小于400μg/ml时,Raw264.7细胞中CE/TC(%)值具有极显著差异(P<0.01);PLGA@PC的浓度为200μg/ml和400μg/ml时,CE/TC(%)值具有极显著差异(P<0.01)。PLGA纳米颗粒和PLGA@PC能促进Raw264.7向泡沫细胞转化,且PLGA@PC的作用强于PLGA纳米颗粒。通过本文研究表明,制备的PLGA纳米颗粒具有良好的血液相容性,在与高脂饮食的共同作用下,能促进apoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块的形成,其机理可能与PLGA纳米颗粒增加斑块中TNF-α、IL-6等炎症相关因子的表达,促进巨噬细胞向泡沫细胞转化有关。