心脑血管疾病是威胁人类生命健康的头号杀手,其中,血管炎症是血栓、动脉粥样硬化、心肌和脑缺血再灌注损伤等众多心脑血管疾病的早期表现和共同的病理生理基础。因此,针对血管炎症的监测具有十分重要的意义,但现有的研究缺乏有效的监测方法。在本研究中,我们设计了一种负载六氟化硫(SF6)的聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)纳米气泡(NBs),其表面组装环糊精(CD)和鞘氨醇-1-磷酸(S1P)(即:S1P@CD-PLGA NBs),以实现对炎症血管内皮细胞的靶向和超声诊断。体外表征结果显示,直径约为200 nm的S1P@CD-PLGA NBs具有良好的体外稳定性、生物安全性和超声造影性能。细胞实验结果表明,当S1P@CD-PLGA NBs与炎症血管内皮细胞相互作用时,该纳米气泡与炎症血管内皮细胞膜上高表达的S1P受体1(S1PR1)存在特异性相互作用,表现出快速、优异和稳定的靶向性能。不仅如此,还可通过S1P–S1PR1通道进一步激活S1PR1的下游信号通路,降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达,保护血管内皮细胞。并且,动物实验结果证实,S1P@CD-PLGA NBs在小鼠颈动脉导丝损伤模型与小鼠肠系膜小动脉血栓模型中均展现出优异的体内靶向成像性能。
本研究首次提出了“利用S1P靶向炎症血管内皮细胞的同时降低TNF-α炎症因子”的新策略,在血管炎症疾病的靶向监测和治疗方面具有广阔的应用前景。该工作由顾宁教授和杨芳教授共同指导完成,论文“Sphingosine-1-Phosphate Receptor Targeted PLGA Nanobubbles for Inflammatory Vascular Endothelial Cell Catching”目前已被《Advanced Healthcare Materials》杂志接收并在线发表(https://doi.org/10.1002/adhm.202301407)。