关键词:
动脉粥样硬化
高同型半胱氨酸血症
紫草素
依洛尤单抗
内皮细胞损伤
胆固醇稳态
摘要:
目的动脉粥样硬化性心血管疾病是导致全球患者死亡的主要原因。动脉粥样硬化性心血管疾病被视为慢性炎症过程。高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia,HHcy)可导致血管内皮细胞功能障碍、进行性炎症和脂质代谢紊乱。鉴于其病理过程的复杂性,基于单一病理因素的治疗可能疗效有限。因此,开发用于增强多方位治疗的纳米药物大有可为。本研究旨在构建了一种双靶向生物脂质体纳米药物(HA-ML@ES NPs),其同时负载了紫草素(shikonin,SKN)和依洛尤单抗(evolocumab,Evol),可恢复内皮细胞的功能障碍;抑制巨噬细胞的极化,从而抑制炎症反应,调节巨噬细胞内胆固醇的转运,为抑制早期动脉粥样硬化提供新思路。
方法透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)观察形态特征和粒径大小、紫外可见分光光度法检测HA-ML@ES NPs对SKN的包封率和SKN累积释放量、BCA蛋白定量检测HA-ML@ES NPs对Evol的包封率和Evol累计释放量。考马斯亮蓝染色检测HA-ML@ES NPs是否含有膜上完整蛋白图谱,以及Western blot检测HA-ML@ES NPs上M?m特征性蛋白,荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)检测脂质体与膜是否成功融合,激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscopy,CLSM)检测L@ES NPs和M?m共定位情况。动态光散射(dynamic light scattering,DLS)检测电位和粒径大小。CLSM检测NPs的免疫逃逸能力、内皮细胞招募NPs能力、细胞对NPs的摄取能力;RNA测序(RNA-sequencing,RNA-seq)检测Hcy以及HA-ML@ES NPs干预内皮细胞差异表达基因(differentially expressed genes,DEG)、KEGG信号通路。流式细胞术检测(flow cytometry,FCM)检测内皮细胞凋亡情况。油红O(Oil red O,ORO)染色检测巨噬细胞摄取氧化低密度脂蛋白(oxidized-low density lipoprotein,ox-LDL)情况。酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测巨噬细胞促炎细胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β和抗炎细胞因子IL-10含量,FCM检测巨噬细胞M1/M2表型转化情况。免疫荧光染色,Western blot检测内皮细胞凋亡相关蛋白、巨噬细胞脂质内化相关蛋白和胆固醇转运蛋白探索HA-ML@ES NPs治疗动脉粥样硬化分子机制。6周龄雄性Apo E-/-小鼠高蛋氨酸饮食(high methionine diet,HMD)喂养4周,随后随机分为4组,分别为Control组、HMD组、Evol+SKN治疗组、HA-ML@ES NPs治疗组,通过尾静脉注射药物一周两次,持续治疗8周。治疗结束后,使用超声设备检测正常小鼠、模型小鼠和HA-ML@ES NPs小鼠主动脉根部内膜厚度,并测量主动脉根部血流速度。分离主动脉并拍摄照片。ORO染色主动脉和主动脉根部横切面并观察斑块面积。H&E染色法评估坏死核心的面积,Masson染色法评估胶原蛋白含量。Elisa测定小鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10的水平。免疫荧光和免疫组化对主动脉根部横切面染色,检测CD31和凋亡共定位情况、抗凋亡蛋白Bcl-2、细胞间黏附分子ICAM-1、细胞间连接蛋白VE-cad、F4/80、CD80和CD206表达水平。
结果TEM结果显示大小均匀球形纳米颗粒。紫外检测包封率发现卵磷脂:Evol:SKN的质量比为20:5:3时,Evol和SKN的包封率最高,分别为63.78%±2.34%和39.63%±2.24%。FRET和CLSM结果显示脂质体与M?m成功融合且具有良好的共定位现象。考马斯亮蓝和Western blot显示保留了膜的完整性和特异性。DLS检测表明,HA-ML@ES NPs的直径为216.3 nm±4 nm,电位为-18.2 m V±3.7 m V,此外,与ML@ES NPs相比,HA-ML@ES NPs的电位增加了7.67 m V,表明HA的成功嵌入。通过紫外分光光度仪和BCA检测SKN和Evol的释放行为,在72小时内,HA-ML@ES NPs中SKN和Evol的累积释放率分别为32.26%±2.87%和34.78%±1.79%,而L@ES NPs中SKN和Evol的累积释放率分别为52.43%±2.01%和55.25%±2.56%。CLSM显示,HA-ML