载有阿替普酶的血小板在人体全血与血浆中展现纤溶活性:一种新型生物相容性药物递送系统的探索

【字体: 时间:2025年09月17日 来源:Experimental Hematology 2.1

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  本研究针对阿替普酶(rt-PA)治疗颅内血栓栓塞时引发脑出血风险升高的问题,开发了基于血小板的药物递送系统(DDS)。研究人员通过荧光标记技术证实阿替普酶可成功载入血小板,并发现载药血小板在ADP刺激下能通过CD62P表达激活并释放药物。体外实验表明,载药血小板在全血凝固过程中显著降低血液粘度,在血浆中引发吸光度变化并升高D-二聚体水平,证明其具有明确的纤溶功效。该研究为开发具有靶向性的低侵入性溶栓疗法提供了新思路。

  

在当今医学领域,缺血性脑卒中作为全球主要致死病因之一,其治疗始终面临着巨大挑战。传统采用的重组组织型纤溶酶原激活剂阿替普酶(alteplase, rt-PA)虽能有效溶解血栓,却会显著增加颅内出血风险,而机械取栓术又存在操作难度大、血管损伤风险高等局限。更令人担忧的是,当前处于研究阶段的纳米药物递送系统虽能实现靶向给药,却可能引发免疫排斥反应,其中聚乙二醇(PEG)修饰的纳米载体甚至被发现会诱发超敏反应并导致加速血液清除现象(accelerated blood clearance)。

为突破这些治疗困境,日本芝浦工业大学系统工程学部功能控制系统研究团队的Masataka Inoue等学者开展了一项创新性研究,探索利用血小板作为天然药物载体构建新型溶栓治疗策略的可行性。该研究成果已发表在《Experimental Hematology》杂志。

研究团队主要采用了几项关键技术方法:首先通过HiLyte Fluor? 555荧光标记试剂盒对阿替普酶进行标记,并与从健康志愿者(21-25岁)采集的富血小板血浆(PRP)共孵育实现载药;利用流式细胞术和共聚焦显微镜检测血小板载药情况;采用CD62P(即P-选择素)抗体标记和光透射聚集法评估血小板功能;通过旋转粘度计监测全血凝固过程中粘度变化;使用分光光度计测定血浆吸光度变化并辅以D-二聚体检测评价纤溶效果。

血小板成功载载阿替普酶

通过流式细胞术分析发现,与对照组相比,载药血小板(Alteplase PLT)的平均荧光强度从71.0±23.6显著升高至869.0±217.0(P<0.01)。共聚焦显微镜图像清晰显示,荧光标记的阿替普酶位于CD61-FITC标记的血小板膜结构内部,证实阿替普酶确实被血小板摄取而非简单附着于表面。

ADP刺激激活载药血小板并减少内部阿替普酶水平

使用10 μM ADP刺激后,血小板CD62P表达显著增加(从303.0±49.8升至1227.0±237.0,P<0.01),同时内部阿替普酶荧光强度从499.0±97.2降至201±51.4(P<0.05)。这表明血小板在激活状态下能够释放其内含的阿替普酶。

载载阿替普酶的血小板聚集能力降低

光透射聚集测定显示,ADP刺激下的PRP聚集率超过60%,而载药血小板的聚集能力显著降低(34.43±3.48%,P<0.05)。这表明阿替普酶可能通过降解纤维蛋白原或影响血小板活化途径抑制聚集功能。

载有阿替普酶的血小板抑制全血凝固过程中的粘度增加

在鱼精蛋白中和肝素抗凝的全血实验中,载药血小板样本的最大粘度(4.76±0.21 mPa.s)显著低于单纯鱼精蛋白样本(6.45±0.48 mPa.s,P<0.05),且粘度变化曲线与直接添加阿替普酶的样本相似,呈现先升高后下降的趋势,表明具有明显的纤溶作用。

载有阿替普酶的血小板在血浆中诱导纤维蛋白生成后的纤溶

血浆吸光度监测发现,载药血小板样本在405 nm波长处出现吸光度先上升后下降的变化 pattern,同时D-二聚体水平显著升高至2560±717 μg/mL(P<0.001),远高于血浆本底值(0.34±0.48 μg/mL),进一步证实了纤维蛋白降解的发生。

研究讨论部分深入分析了这些发现的潜在机制。阿替普酶可能通过内吞作用进入血小板,并分布至α颗粒或致密颗粒中。当血小板被ADP激活后,通过P2Y1和P2Y12受体信号通路引发细胞内钙离子浓度升高,促进可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体(SNAREs)介导的颗粒释放。在全血凝固环境中,鱼精蛋白中和肝素后产生的凝血酶是比ADP更强的血小板激活剂,可能触发更大量的阿替普酶释放,从而实现靶向溶栓。

该研究的重要意义在于首次证实了患者来源血小板或血小板浓缩物载载阿替普酶具有溶栓潜力,为开发基于血小板的药物递送系统提供了实验依据。这种策略利用血小板天然的血栓靶向性和生物相容性,有望规避纳米载体的免疫原性问题,实现更安全、高效的溶栓治疗。当然,该技术走向临床仍需解决诸多问题,包括确定血小板载药容量、优化给药剂量以及通过体内实验验证靶向性和安全性等。尽管如此,这项研究无疑为血栓性疾病的治疗开辟了一条富有前景的新途径。

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