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纳米粒子治疗心肌梗死的疗效探讨

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  [摘要] 目的 分析納米粒子治疗心肌梗死的疗效。方法 通过聚乳酸与乙醇酸共聚物(PLGA)纳米粒制作17-雌二醇纳米粒,分析其理化性质和体内、体外药物释放参数。将90只小鼠模型分成实验组、实验对照组与空白对照组,其中对实验组小鼠梗死边缘区注射17-雌二醇纳米粒,剂量是4 mg/100 g;对实验对照组小鼠梗死边缘区注射空白纳米粒,剂量是4 mg/100 g;对空白对照组小鼠不做任何处理,观察两个月之后小鼠心肌梗死面积以及一氧化氮合酶(eNOS)等变化情况。结果 实验组小鼠死亡6例,占比20.0%、空白对照组小鼠死亡6例、占比20%、实验对照组小鼠死亡8例,占比26.7%;17-雌二醇纳米粒释放两个月,和空白对照组小鼠与实验对照组小鼠进行对比,实验组小组心肌梗死的毛细血管密度有所增加(P<0.05)、eNOS增加(P<0.05),而心肌梗死面积减少,差异有统计学意义(P<0.05)。结论17-雌二醇纳米粒可以加快小鼠心肌梗死之后毛细血管的产生,缩小心肌梗死的面积,不会影响死亡率。
  [关键词] 纳米粒子;心肌梗死;17-雌二醇纳米粒;疗效
  [中图分类号] R541.7;R542.2+2          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-0742(2020)06(a)-0071-03
  Study on the Efficacy of Nanoparticles in the Treatment of Myocardial Infarction
  ZHAO Li-li
  Daoli District People's Hospital, Harbin, Heilongjiang Province, 150070 China
  [Abstract] Objective To analyze the efficacy of nanoparticles in the treatment of myocardial infarction. Methods 17-estradiol nanoparticles were prepared from polylactic acid and glycolic acid copolymer (PLGA) nanoparticles, and their physical and chemical properties and drug release parameters in vivo and in vitro were analyzed. 90 mouse models were divided into experimental group, experimental control group and blank control group, in which 17-estradiol nanoparticles were injected into the infarcted area of the experimental group, the dose was 4mg / 100g; Blank nanoparticles were injected at a dose of 4 mg / 100 g. The mice in the blank control group were not subjected to any treatment, and the changes of the area of myocardial infarction and nitric oxide synthase (eNOS) of the mice were observed after two months. Results 6 mice died in the experimental group, accounting for 20.0%, 6 mice died in the blank control group, accounting for 20%, and 8 mice died in the experimental control group, accounting for 26.7%; 17-estradiol nanoparticles were released for two months, compared with the blank control mice and the experimental control mice, the capillary density of the myocardial infarction in the experimental group increased (P<0.05), eNOS increased (P<0.05), and the area of myocardial infarction decreased. The difference was statistically significant(P<0.05). Conclusion 17-estradiol nanoparticles can accelerate the production of capillaries after myocardial infarction in mice and reduce the area of myocardial infarction without affecting mortality.
  [Key words] Nanoparticles; Myocardial infarction; 17-estradiol nanoparticles; Efficacy   心肌梗死主要是缺血以及低氧情况引发的一种心脏损伤疾病,长时间与多次缺血造成心肌细胞丢失转变为疤痕组织,心肌细胞在丢失之后剩下的心肌细胞会增加运作的负担[1],以致于心排血量大幅度减少、心肌出现肥大的现象,甚至引起心力衰竭以及死亡。往往治疗方式会采取药物治疗与光状动脉移植手段,减小心排血量,降低心力衰竭的产生。而纳米粒子为一种作用在化学以及生物制剂之间传递的媒介,能够结合不同形式的需求,合成相应的材料、化学性质和具备生物特征的粒子,也是Nps,相关资料显示,皮下注射17-雌二醇纳米粒能够促使心肌血管有效生成,对心肌梗死疾病的治疗产生积极影响[2]。因此,通过聚乳酸与乙醇酸共聚物纳米粒制作17-雌二醇纳米粒,分析其理化性质和体内、体外药物释放参数,进而探索纳米粒子治疗心肌梗死的疗效,现具体报道如下。
  1  资料与方法
  1.1  实验试剂
  17-雌二醇纳米粒,来源于Sigma公司、乙醇酸共聚物,相对分子质量是50万,来源于山东省医疗器公司、聚乙烯醇,相对分子质量1万,来源于Sigma公司、双十二烷基二甲基溴化铵,来源于Acros公司、兔抗小鼠内皮eNOS抗体、雌二醇试剂盒、HX-300动物呼吸机器,来源于成都泰蒙科技公司、数显恒温磁力搅拌器,来源于杭州仪表电机公司、高速冷冻离心机与紫外分光光度计。
  1.2  方法
  1.2.1  动物模型制作和分组  制作去卵巢小鼠模型,取100只雌鼠,平均体重是(195±15)g,水合氯醛腹腔注射麻醉2 mL/kg,切开小鼠腹腔,结扎小鼠双侧卵巢[3],喂养15 d之后存活模型。心肌梗死模型小鼠制作:把水合氯醛腹腔注射麻醉注射到小鼠体内,借助口气管插管与心电监护、呼吸机辅助小鼠呼吸。在小鼠左胸之前的外侧第4个肋骨位置进行切开,撕开心包,使用缝合针结扎小鼠体内左冠状动脉前将支近端,在半分钟之后,去除小鼠ST段没有持续抬高以及心尖搏动没有变化的模型,拔出气管插管,直到小鼠复苏,笼养两个月。将90只心肌梗死小鼠模型分成实验组、实验对照组与空白对照组,其中对实验组小鼠梗死边缘区注射17-雌二醇纳米粒,剂量是4 mg/100 g[4];对实验对照组小鼠梗死边缘区注射空白纳米粒,剂量是4 mg/100 g;对空白对照组小鼠不做任何处理,观察两个月之后小鼠心肌梗死面积以及一氧化氮合酶(eNOS)等变化情况。
  1.2.2  17-雌二醇纳米粒制作和载药量的测量  PLGA以及17-雌二醇纳米粒的比例设置成1∶10,增加二氯甲烷以及甲醇的混合物,比例是30:1,最终形成3 g/L的PLGA视作油相;取1%的PVA溶液视作水相,磁力搅拌大约1 min,在冷水浴中进行超声分散形成纳米乳,离心获取17-雌二醇纳米粒。2个月之后对心肌组织进行冷冻,使用荧光显微镜了解PLGA纳米粒的具体分布情况,选择30 mg的17-雌二醇纳米粒,增加二氯甲烷以及无水乙醇比例为80:20的混合液,获取上清液,测定峰面积,计算样品中的17-雌二醇纳米粒具体含量。载药量=纳米粒药物含量/纳米粒总质量×100%。
  1.3  观察指标
  其一,测定毛细血管密度和eNOS。两个月之后处死小鼠,得到梗死边缘区的研究标本,使用甲醛固定,剂量是40 g/L,用石蜡包埋小鼠,SP法进行染色。DAB显色,切片处于低倍镜环境下统计毛细血管的密度,高倍镜环境下选择五个范围[5],按照图像分析的方式计算毛细血管数量,把心肌细胞显著区分的棕染内皮细胞视作可以计数的毛细血管。之后对eNOS抗体小鼠进行研究,按照图像分析的方式在高倍镜的环境下选择五个范围检查eNOS吸光度数值,如实记录。
  其二,测量小鼠梗死面积。把标本顺着心尖到心底长轴设置成10个区域,脱水与石蜡切片,将切片的厚度设置为5 μm,按照图像分析的形式计算小鼠心肌梗死面积,即(梗死区域心内膜+心外膜周长)/(左心室新内膜+心外膜周长)[6]。
  1.4  统计方法
  采用SPSS 20.0统计学软件分析数据,计量资料用(x±s)表示,采用t检验。计数资料[n(%)]表示,采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
  2  结果
  2.1  小鼠梗死边缘毛细血管密度以及心肌eNOS表达情况
  实验组小鼠毛细血管密度大于空白对照组小鼠与实验对照組小鼠,差异有统计学意义(P<0.05),且空白对照组小鼠的毛细血管密度大于实验对照组小鼠,差异无统计学意义(P>0.05);实验组小鼠棕染阳性细胞数大于空白对照组小鼠与实验、对照组小鼠,且实验对照组小鼠和空白对照组小鼠之间,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
  2.2  小鼠梗死面积与死亡情况
  实验组小鼠心肌梗死面积以及空白对照组小鼠心肌梗死面积小于实验对照组小鼠心肌梗死面积,差异有统计学意义(P<0.05),而空白对照组小鼠心肌梗死面积少于实验对照组小鼠,但差异无统计学意义(P>0.05);空白对照组小鼠与实验组小鼠死亡率均小于实验对照组,但差异不明显,差异无统计学意义(P>0.05),见表2。
  3  讨论
  PLGA是纳米粒子的一个代表物质,也是聚乳酸-羟基乙酸共聚物,其本质是生物相容性以及生物降解性比较高的一种材料,此种物质在静脉注射的操作中能够传送小分子生物活性物质,洛伐他汀以及厄贝沙坦药物都可以保护心脏,PLGA存在于这些药物中,可以降低血压以及促炎细胞因子的表达,防止出现不良反应。
  该次研究中,分析纳米粒子治疗心肌梗死的疗效,通过聚乳酸与乙醇酸共聚物(PLGA)纳米粒制作17-雌二醇纳米粒,分析其理化性质和体内、体外药物释放参数。将90只小鼠模型分成实验组、实验对照组与空白对照组,其中对实验组小鼠梗死边缘区注射17-雌二醇纳米粒,剂量是4 mg/100 g;对实验对照组小鼠梗死边缘区注射空白纳米粒,剂量是4 mg/100 g;对空白对照组小鼠不做任何处理,观察两个月之后小鼠心肌梗死面积以及一氧化氮合酶(eNOS)等变化情况。研究结果表明:实验组小鼠毛细血管密度大于空白对照组小鼠与实验对照组小鼠(P<0.05);实验组小鼠心肌梗死面积以及空白对照组小鼠心肌梗死面积小于实验对照组小鼠心肌梗死面积(P<0.05),而空白对照组小鼠心肌梗死面积少于实验对照组小鼠,但差异无统计学意义(P>0.05),该次研究和赵永超等[7]研究的结果相类似,得出小鼠梗死面积为(25.14±4.21)%,死亡率在20%~30%之间,存在一定的说服力。   纳米粒子的出现给予心血管疾病的诊断与治疗提供一定依据,可以科学的把药物传递给心肌梗死组织内,成为纳米治疗的重中之重,还可以强化治疗成效[8]。成功的信仰药物主要是研究心脏疾病的产生机制与载体靶向活性与配体形式,保证载体以及靶细胞表面之间的分子可以互相作用。所以现阶段医学研究倾向于设计靶向心肌纳米治疗方案,便于聚集缺血区的药物,提高治疗有效性。在纳米例子给药过程中,包括全身给药以及局部给药两种模式,前者较后者来讲产生的药物侵袭性比较小,然而由于药物不会完全聚集造成不良反应。该次研究中,了解到17-雌二醇纳米粒释放两个月,和空白对照组小鼠与实验对照组小鼠进行对比,实验组小组心肌梗死的毛细血管密度有所增(P<0.05)、eNOS增加(P<0.05),而心肌梗死面积减少(P<0.05),17-雌二醇纳米粒可以加快小鼠心肌梗死之后毛细血管的产生,缩小心肌梗死的面积,不会影响死亡率,实验组小鼠死亡6例,占比20.0%、空白对照组小鼠死亡6例、占比20%、实验对照组小鼠死亡8例,占比26.7%,这和刘新义等人[9]研究的结果相类似。静脉注射纳米粒子期间,因为粒径比较小容易聚集在细胞中[10],一般情况下不会产生血流堵塞的现象。局部注射模式主要是把试剂注射到心肌梗死区域或者周围,在药物到达梗死区域中,可以降低药物引起的不良反应产生率,也就是说局部给药可以在皮导管的作用下进行,完成纳米粒子在临床中的实践研究。
  [参考文献]
  [1]  毕冉冉, 白睿, 刘志强, 等. 聚丙交酯-乙交酯纳米颗粒联合微小RNA应用于心肌梗死治疗的研究进展[J]. 中华老年心脑血管病杂志, 2019, 21(2):95-97.
  [2]  姜楠, 谭团团, 高顺记, 等. 低强度聚焦超声联合全氟戊烷相变纳米粒治疗冠状动脉血栓栓塞的体外溶栓效率及安全性研究[J]. 临床超声医学杂志, 2019, 21(5):7-12.
  [3]  姜楠, 胡波, 曹省, 等. 低強度聚焦超声联合载过氧化氢相变纳米粒靶向助溶模拟冠状动脉循环的人工血管血栓栓塞[J]. 中华超声影像学杂志, 2019, 28(1):71-76.
  [4]  侯小路, 乔书培, 王凤新, 等. 海藻酸钠复合凝胶改善老龄急性心肌梗死大鼠心脏功能的实验研究[J].国际老年医学杂志.
  [5]  超声辐照十二氟戊烷相变纳米微泡治疗冠状动脉微循环血栓栓塞的体外实验研究[J]. 中华超声影像学杂志, 2017(9):32-33.
  [6]  高敏, 张璞, 汪子力, 等. 基于CdS量子点构建的“signal-off”型电致化学发光免疫传感器用于心肌肌钙蛋白Ⅰ的高灵敏检测[J]. 化学传感器, 2017(2):60-64.
  [7]  赵永超, 石蓓. 干细胞来源外泌体在心肌梗死后心脏修复的研究进展[J]. 山东医药, 2018,58(17):97-99.
  [8]  万小敏, 丁宇翔, 赵兵杰, 等. 载葛根素的PEG修饰介孔硅纳米粒的制备及其对急性心肌缺血大鼠的保护作用[J]. 中草药, 2018(8):1789-1795.
  [9]  刘新义, 蒋中标, 罗洁, 等. 葛根素PEG-PLGA纳米胶束的体外评价、细胞摄取及抗急性心肌缺血的研究[J].中国中药杂志, 2019, 44(11):80.
  [10]  冯玉兰, 柴薇薇, 李健和, 等. 葛根素PEG-PE纳米胶束的制备及在急性心肌缺血模型小鼠体内的组织分布[J]. 中国药学杂志, 2017, 52(21):51-56.
  (收稿日期:2020-03-09)
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