納米技術可通過增加藥物靶向性實現(xiàn)更加高效低毒的治療，在醫(yī)藥領域已經(jīng)備受關。近年來，基于納米技術的藥物遞送系統(tǒng)靶向抗血栓治療也得到了廣泛研究，在之前撰文中，我們介紹了生物仿生型納米靶向策略。本文中，我們將介紹非生物仿生型納米遞送系統(tǒng)，主要包括血栓微環(huán)境響應型遞送系統(tǒng)、外源性刺激調(diào)控釋藥的智能遞送系統(tǒng)和基于機械作用力的非藥物治療型納米遞送系統(tǒng)。

       血栓微環(huán)境響應型遞送系統(tǒng)

       血栓形成通常伴隨著復雜的病理變化，如剪切力提高、pH降低和H2O2增加，這些變化造就了特殊的血栓微環(huán)境。因此，基于血栓微環(huán)境開發(fā)的納米材料可實現(xiàn)對血栓的精準靶向，從而在血栓處精準釋放藥物，為抗血栓治療的快速發(fā)展提供新的策略。此外，這些納米材料可清除易栓因子，降低血栓再形成的可能。

       1、血流剪切力響應納米材料

       研究表明，剪切力升高可通過多種機制導致狹窄部位血小板的激活。即使短暫暴露于升高的剪切力，也會引發(fā)血小板預激活，導致血小板在狹窄部位下游的黏附和激活。病理性剪切力促進動脈血栓形成和血管重構，而血栓形成又會構成一個具有高剪切力的局部微環(huán)境，加劇血栓生長。正常動脈血流的剪切力為10~70 dyne/cm2，而血栓引起的血管狹窄處的剪切力最高可達1000 dyne/cm2。因此，構建剪切力敏感的納米材料為抗血栓治療提供了新的思路。

       有研究開發(fā)了一種以巖藻多糖（Fu）為外殼、負載尿激酶（UK）和抗血小板藥物替羅非班的納米材料，體外和體內(nèi)實驗證明其在低血流剪切力下會自我封閉，從而減少出血風險，而血栓處急劇增加的剪切力可破壞核殼結構，快速釋放UK 從而實現(xiàn)定點溶栓。還有研究設計了一種基于剪切力敏感的磷脂酰膽堿的納米膠囊，實現(xiàn)了抗血小板藥物依替巴肽的定點遞送，體外實驗證明其在高剪切力條件下選擇性抑制體外血栓形成，而在生理剪切速率下并不影響血栓形成，且在血管壁損傷的體內(nèi)模型中能有效預防血栓形成。

       2、pH響應納米材料

       研究發(fā)現(xiàn)，在血栓部位血流提供的氧氣較少，導致血栓微環(huán)境的 pH 值降低；同時，無氧糖酵解代謝也會產(chǎn)生弱酸性環(huán)境。因此，通過開發(fā)一種pH 響應的納米材料為抗血栓治療提供機會。

       有研究將薯蕷皂苷元衍生物與聚乙二醇偶聯(lián)，制備了一種pH響應性的抗血栓前藥，可在體內(nèi)有針對性地集中在血栓位置，并在相對弱酸性條件下（pH=6.5~6.8）水解釋放藥物，而在中性環(huán)境及血液循環(huán)中可保持穩(wěn)定。還有研究將尿激酶型纖溶酶原激活劑（urokinase-type plasminogen activator，uPA）通過 pH敏感的亞胺鍵連接到氧化葡聚糖（oxidized dextran，Oxd）上，并用精氨酸-甘氨酸-天門氨酸（RGD）進行修飾，合成一種pH響應的藥物輸送系統(tǒng) uPA-Oxd-RGD，在生理pH 條件下uPA 的溶栓活性被掩蓋，其溶栓活性約為天然 uPA 的68.6%；在血栓的弱酸性環(huán)境中，隨著亞胺鍵水解，uPA-Oxd-RGD 的溶栓能力恢復到天然uPA的水平，實現(xiàn)了在血栓部位的優(yōu)先溶栓，降低急性出血并發(fā)癥的風險。

       3、H2O2響應納米材料

       在血栓形成過程中，由受損內(nèi)皮細胞和活化血小板產(chǎn)生的 H2O2 在血栓形成的多個步驟中發(fā)揮重要作用。H2O2 增加還可介導炎癥介質如TNF-α 在內(nèi)皮細胞中的表達增加，促進血小板-內(nèi)皮細胞相互作用，加速血栓形成。因此，清除高水平的 H2O2 是減輕內(nèi)皮細胞損傷、抑制血小板活化和預防血栓形成的治療途徑之一。

       通過苯硼酸酯鍵將替羅非班與右旋糖酐綴合，形成右旋糖酐-替羅非班綴合物，其中苯硼酸酯鍵可被 H2O2 快速氧化和裂解，從而清除H2O2釋放替羅非班，細胞實驗證實該納米材料能有效清除具有細胞毒性的H2O2；而在小鼠頸動脈血栓模型中，該藥物表現(xiàn)出顯著增強的抗血栓活性及 H2O2清除能力。還有學者設計并制備了由 Fu包裹的硼代視黃酸（boronated retinoic acid，BORA）脂質體（fucoidan-coated BORA-incorporated liposomes,f-BORALP）作為抗血栓藥物，BORA可釋放全反式視黃酸和羥基苯甲醇以響應 H2O2，具有 H2O2 觸發(fā)的多種治療作用；細胞實驗結果顯示，BORALP 幾乎能完全清除活化的小鼠主動脈內(nèi)皮細胞和血小板中的 H2O2，并抑制促炎因子釋放，提高細胞存活率，表明BORALP 具有較好的抗氧化、抗炎和抗血小板活性；在小鼠頸動脈血栓模型中，f-BORALP優(yōu)先積聚在受損血管中，并顯著抑制血栓形成、血管損傷和活性氧的過量生成。

       外源性刺激調(diào)控釋藥的智能遞送系統(tǒng)

       近年來，為了進一步提高溶栓率，多種外部控制給藥的方法已被開發(fā)利用。這些遞藥體系通過在病灶上施加一個外部刺激，例如磁和超聲等，來實現(xiàn)局部溶栓作用。同時，這種物理刺激激活的納米載體，不僅操作便捷，且治療效果也十分突出。

       1、基于磁調(diào)控的智能遞送系統(tǒng)

       最近開發(fā)的磁性納米載體在血栓的靶向治療中受到了廣泛關注，這種納米載體可以使藥物在相對較高的濃度下到達預期的靶點，從而提高藥物的特異性。例如，有學者利用多孔磁性氧化鐵( Fe3O4) 為載體包載纖溶酶源激活劑（rt-PA）形成的納米微球( rt-PA MRs)，進行遠端大腦中動脈閉塞所致的缺血性中風的靶向溶栓。動脈內(nèi)注射rt-PA MRs 后，通過外部磁鐵使其靶向體內(nèi)腦部血栓，隨后在栓塞部位釋放 rt-PA。當施加外部旋轉磁場時，旋轉的 MRs 不僅顯著提升了rt-PA-血栓的反應動力，而且機械地破壞了血栓網(wǎng)絡，從而促進了血栓的相互作用以及 rt-PA 的滲透。另外，靜脈注射 rt-PA MRs 后的不同時間內(nèi)，MRs 都能從腎臟排出，不會造成肝和腎的功能損傷。實驗數(shù)據(jù)表明，rt-PA MRs 克服了單用 rt-PA 進行溶栓治療的諸多局限性。

       除了磁性Fe3O4 的運用，手性材料也被應用于磁性納米載體的開發(fā)，有研究合成了一種各向異性因子為0.02的手性四氧化三鈷(Co3O4) 納米超粒子( SPs)，并將其置于電磁場中用于小鼠靜脈血栓的治療。體外溶栓實驗結果表明，電磁場條件下，d-Co3O4 SPs 的溶栓效率遠高于 l-Co3O4 SPs。治療小鼠股靜脈血栓的實驗結果也證明，電磁場條件下，d-Co3O4 SPs 相比于其他實驗組制劑，可將血栓小鼠的存活率提高至70%以上。進一步機理研究表明，在電磁場條件下，d-Co3O4 SPs 產(chǎn)生ROS( 主要是單線態(tài)氧) 的能力是 l-Co3O4 SPs 的 1.5倍，故其具有更高的溶栓效率。此外，d-Co3O4 SPs 在血液中的半衰期約為2小時，這一數(shù)據(jù)明顯高于目前臨床上常用的溶栓藥。出血實驗也表明，在注射 dCo3O4 SPs之后，不存在誘發(fā)出血的不良反應。

       2、基于超聲調(diào)控的智能遞送系統(tǒng)

       盡管磁性納米載體有著廣泛的應用前景，但是藥物的滲透對于療效的發(fā)揮也同樣具有重要意義。血栓由血小板、白細胞、紅細胞以及大量的纖維蛋白組成，其致密的三維網(wǎng)狀結構嚴重阻礙了溶栓藥物向其內(nèi)部的擴散。因此，臨床治療時常常采用由邊緣向內(nèi)部的逐級溶栓方式，這歸因于此法能夠擴大藥物與血栓相互作用的面積，從而進一步提高溶栓效果。為了增強血栓部位的深部滲透，有研究利用Fe3O4 的磁靶向特性和超聲波觸發(fā)的釋藥策略開發(fā)了一種納米粒子殼微泡( MMB-SiO2-rt-PA)，用于將 rt-PA 靶向遞送至血栓部位。具體來說，納米粒子殼微泡( MMB-SiO2-rt-PA) 是通過納米粒在液-氣界面的自組裝形成，其具有一個氣核和一個納米粒子殼。這些納米顆粒緊密地包裹在空氣核心周圍，使氣核得到良好的密封并能夠在循環(huán)過程中維持 rt-PA 的活性。當磁鐵存在時，納米粒將能直接靶向血栓，隨后再使用低強度的超聲遠程激活藥物釋放以此迅速改善藥物在血栓組織的滲透?？傊@種可穿透血栓的遞藥策略通過整合其組件的不同作用，構建了一個多功能的納米遞藥系統(tǒng)，該體系對磁場和超聲波均具有響應性，實現(xiàn)了血栓的深部滲透和靶向治療，并顯著提高了藥物的溶栓效率，在急性血栓的治療領域具有廣闊前景。

       基于機械作用力的非藥物治療型納米遞送系統(tǒng)

       迄今為止，臨床應用的溶栓藥物主要為rtPA。盡管 rt-PA 是唯一被 FDA 批準用于缺血性卒中的溶栓藥物，但這類藥物作用位點寬泛，難以靶向血栓病灶，故易破壞人體正常的纖溶-凝血系統(tǒng)平衡，嚴重者可導致不可控出血的并發(fā)癥。因此，實現(xiàn)溶栓藥物在血栓病灶的特異性遞送和可控釋放，減輕不良的出血反應，是目前臨床溶栓面臨的關鍵難題。基于機械作用力的非藥物治療型納米遞送系統(tǒng)作為一種新型的療法，具有較為理想的溶栓效果。同時，非藥物治療為溶栓過程提供了令人滿意的生物安全性。

       有研究報道了一種基于全氟己烷 (PFH) 的生物相容性納米顆粒，該納米顆粒具有相變 (PT) 溶栓能力，能對低強度聚焦超聲 (LIFU) 作出反應，降低超聲爆破所需能量，保證超聲溶栓的安全性。還有學者采用溶劑熱法在壓電式四方鈦酸鋇上沉積有Fe3+ 配位的金屬有機框架 (MOF)得到tBT@MOFCL/Hep納米顆粒，作用于納米顆粒上的剪切應力誘導的壓電勢能，加速Fe3+/Fe2+轉化以耗盡 MOF層，激活的 Fenton反應產(chǎn)生ROS破壞紅細胞并破壞纖維蛋白骨架，動物實驗中頸動脈中的血栓幾乎完全溶解，納米顆粒在肝、脾、肺中被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬，可在溶酶體的酸性環(huán)境中代謝，不引起血液學和組織病理學異常。

       此外，還有研究運用生物介質構建了具有機械作用力的納米清掃器，并將其用于非藥物性溶栓治療和預防血栓復發(fā)。首先構建負載 NO 供體的且用 CREKA 肽進行修飾的空心不對稱聚多巴胺( polydopamine，PDA ) 納米粒，即BNN6 @ PDA @ CREKA( B@ P@ C)。由于CREKA 肽的修飾，納米清掃器可以有效地聚集在血栓部位。隨后，PDA 可吸收近紅外光并將其能量轉移至 NO 供體 BNN6( N，N'-二仲丁基-N，N' -二亞硝基-1，4-苯二胺)，進而觸發(fā) NO 氣泡的釋放并實現(xiàn)機械溶栓。同時，NO 氣泡可以推動清掃器的快速移動并深入血栓以增強機械溶栓作用。由于 PDA 高效的光轉換效率，納米清掃劑可作為光熱劑進一步加速血栓溶解，實現(xiàn)光熱和機械溶栓的完美結合。更重要的是，NO 的釋放還能夠顯示出抗血小板黏附的活性。

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       參考資料

       [1]張洪源,孫勝男,王晨,等.新型納米藥物遞送系統(tǒng)用于血栓診療的研究進展[J].沈陽藥科大學學報,2022,39(06):760-772.

       [2]許謹嬿,袁良喜.納米材料在血栓疾病治療中的應用進展[J].中國血管外科雜志(電子版),2023,15(04):380-384.

       [3]林嬌楊,鄢曉暉. 微納米機器人在血栓治療領域的研究進展[J]. 微納電子技術,2024,61(11):110102       

       作者簡介：小米蟲，藥品質量研究工作者，長期致力于藥品質量研究及藥品分析方法驗證工作，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。