丝素包覆纳米颗粒用于安全高效的抗血栓药物递送

为何微小药物载体可能与您息息相关

许多心脏病患者或有血栓病史的人需要服用抗凝药数月甚至数年。这些药物能通过预防危险血栓挽救生命，但也会增加发生严重出血的风险。本研究探索了一种新的包装方式，将现有的防栓药物以更持久、更稳定的形式在体内释放，从而降低突发性过量和出血的风险。

现有防栓药的问题

阻塞动脉的血栓可诱发中风、心肌梗死并损害器官。临床上常用肝素等药物防止血栓形成或增大。然而，这类药物在血液中清除迅速，需以相对较高且反复的剂量给药。这可能使机体的天然凝血系统被过度抑制，导致轻微创伤或体内部位出现失控性出血。如何使药物水平在更安全、更稳定的范围内持续，是长期防栓患者护理的一大挑战。

构建带柔软保护层的微小“海绵”

研究人员构建了一种由两部分组成的纳米级载体，类似于一个被柔软外套包裹的海绵。内芯由介孔二氧化硅构成，这是一种具有规则孔隙的玻璃状材料。通过将孔径放大至约10纳米，他们制造出了能够吸附大量肝素的颗粒。围绕内芯添加了一层薄薄的丝素蛋白涂层，丝素来自蚕丝，已知对生物组织具有良好的相容性。电子显微镜成像和化学指纹分析证实，颗粒尺寸均一、孔隙增大且成功被丝素层包覆，同时载有药物。

缓慢而稳定的药物释放与更佳的血液相容性

在体外对比未包覆和丝素包覆颗粒时，研究团队发现丝素外层改变了药物从颗粒中释放的方式。未包覆颗粒在一天内释放大部分肝素，类似于突发性泄洪；而丝素包覆的颗粒则在至少三天内逐步渗出药物，延长了有益药效的持续时间。丝素层还提高了颗粒与细胞及红细胞的相容性。在高浓度下，裸露的二氧化硅颗粒对细胞造成更多损伤并引发更多红细胞溶血，而丝素包覆颗粒则能保持大部分细胞存活和血细胞完整，表明柔软的涂层提升了在血液中使用的安全性。

在活体小鼠中的测试

随后科学家在模拟颈动脉和尾部血栓的小鼠模型中进行了试验。在两种情形下，自由肝素虽能减小血栓但需要的剂量显著削弱凝血功能，表现为凝血时间延长和尾部切口出血严重。装载于裸二氧化硅颗粒的肝素较游离药物效果更好，但仍存在控制上的局限。相比之下，丝素包覆且载肝素的颗粒对血栓的保护效果最佳，既缩小了血栓的体积和长度，又显著减少了额外出血。通常在诱发血栓后的炎症标志物在接受新型颗粒的小鼠中也较低，提示其可能对机体反应具有额外的抑制作用。

体内安全性评估

除血栓相关结果外，团队还仔细检查了重复注射是否损害主要器官。心脏、肝、脾、肺和肾的组织切片在短期和较长期处理后均显示健康。用于评估肝功能的常规血液检测也保持在正常范围内。带有荧光标记的颗粒成像显示，它们主要在肝脏积聚，并在一周内逐渐消退，与正常清除过程相符。综合这些发现表明，在所测试的条件下，丝素包覆载体在小鼠体内具有良好的耐受性。

这对未来患者的可能意义

通俗地说，研究表明将一种常见的防栓药包裹在多孔玻璃芯和丝素外衣中，可以将其转变为释放更慢、更稳定的药物。在小鼠中，这种设计比单独用药更有效地预防血栓，同时降低了危险性出血和组织损伤的风险。尽管在将此类颗粒用于人体之前仍需大量工作，但该方法指向了一个未来：长期抗凝治疗可能变得更安全、更舒适，并减少在防止血栓与避免出血之间不得不做出的妥协。

引用: Lu, L., Cheng, Q., Cai, J. et al. Silk fibroin-coated nanoparticles for safe and efficient antithrombotic drug delivery. Commun Mater 7, 90 (2026). https://doi.org/10.1038/s43246-026-01093-1

关键词: 血栓, 纳米颗粒, 药物递送, 肝素, 丝蛋白