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研究背景与目的:固体脂质纳米颗粒(Solid lipid nanoparticles,SLNs)是以室温下固态的天然或合成的类脂为主要成分,将药物包载在类脂核中而制成的粒径为40-1000 nm的固体胶束给药体系。作为纳米药物载体,阳离子SLNs(c SLNs)具有靶向、缓释、生理相容性好等优点,能够显著增强传统化疗药的肿瘤治疗效果,降低化疗药对正常组织细胞的毒副作用,因此,c SLNs在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。c SLNs在血液中的循环时间和体内的生物分布是决定药物递送效率的两个关键因素,它们主要受表面电荷和PEG密度的影响。在体外实验中,正电荷和低PEG密度可以通过促进c SLNs被细胞摄取和在亚细胞结构中的分布,提高纳米颗粒的药物递送效率。然而,在体内环境中,增加表面正电荷或降低PEG密度反而会缩短c SLNs的血液循环时间,进而降低了药物的递送效率,具体机制仍不清楚。目前,大多数研究集中在表面电荷和PEG密度对c SLNs与血浆蛋白相互作用的影响,而忽视了其对c SLNs与血液细胞相互作用的影响,c SLNs与血细胞的相互作用是否会影响其血液循环时间和体内分布还不清楚。因此,本课题从血细胞的角度,研究了表面电荷和PEG密度对c SLNs体内药物递送的影响,探究了高电荷低PEG密度的c SLNs的血液清除机制,提出了增强高电荷低PEG密度的c SLNs的药物靶向递送的新策略,为c SLNs的临床应用提供参考。研究方法:我们通过乳化法制备出具有相似粒径,3种不同表面电荷和3种不同PEG密度的9种c SLNs。首先,我们以上述9种c SLNs为研究对象,在体外利用多功能酶标仪检测了不同c SLNs对红细胞的溶解作用;利用流式细胞术,检测了不同c SLNs对血小板的活化作用;利用SDS-PAGE及BCA试剂盒,定性及定量地检测了不同c SLNs对小鼠血清蛋白的吸附作用。然后,我们选择了有代表性的5种c SLNs进行了体内实验,分别通过尾静脉注射到BALB/c小鼠体内,利用血细胞自动分析仪检测了小鼠的红细胞、白细胞及血小板的体内浓度变化,其中血小板的体内浓度变化最显著。接下来,我们通过流式细胞术检测了上述5种c SLNs在体内对血小板活化和粘附的影响,同时利用H&E组织染色观察了小鼠体内重要器官的血栓形成情况,并通过自动血凝仪分析了凝血机制,结果显示c SLNs是通过内源性凝血途径导致血栓形成的。最后,我们提出了利用内源性凝血抑制剂--肝素,抑制c SLNs诱导的血小板活化和血栓形成,从而增强c SLNs的肿瘤治疗效果的策略并进行了验证。我们构建了小鼠的乳腺癌原位模型,以引起凝血最严重的c SLN3-3作为化疗药紫杉醇(PTX)的递送载体,通过比较肝素预处理组和单独给药组中c SLN3-3–PTX在小鼠血液循环的半衰期、肿瘤富集及肿瘤治疗效果,评价利用内源性凝血抑制剂提高c SLNs肿瘤治疗效果策略的可行性。研究结果:1.随着表面电荷的增高和PEG密度的降低,c SLNs在体外对红细胞和血小板的毒性增大,血清蛋白的吸附增加。2.各组c SLNs在体内对红细胞和白细胞的浓度没有明显的影响;但是随着表面电荷的增加和PEG密度的降低,小鼠体内的血小板浓度显著降低,激活的比例和与c SLNs粘附的比例显著增高。3.随着表面电荷的增加和PEG密度的降低,c SLNs在小鼠的肝脏、肺脏及肾脏诱导的血栓数量逐渐增多;长时间(5次)给药的情况下,c SLNs诱导的血栓数量多于单次给药。4.各组的c SLNs都没有引起小鼠的血浆凝血酶原时间(prothrombin time,PT)的改变,而高表面电荷和低PEG密度的c SLNs引起活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)的降低。5.肝素预处理抑制了由高表面电荷和低PEG密度的c SLNs(c SLN3-3)诱导的血小板的聚集和激活以及血栓形成。6.肝素预处理后,高表面电荷和低PEG密度的c SLNs(c SLN3-3)的血液循环半衰期由(1.43±0.03)分钟延长至(16.34±0.32)分钟,c SLN3-3在肿瘤组织的富集和渗透明显增多,肿瘤细胞的摄取显著提高,最终肿瘤的生长得到了抑制。研究结论:我们的研究证明了高表面电荷和低PEG密度的c SLNs在体内能够诱导血小板的聚集和激活,并通过激活内源性凝血途径导致血栓形成。此外,内源性凝血抑制剂可以抑制由c SLNs导致的血栓毒性,从而延长了c SLNs的血液循环时间,增强了c SLNs的药物靶向递送,最终提高了肿瘤的治疗效果。