综述：纳米医学在心血管炎症中的应用：新型诊断与治疗策略

《Journal of Personalized Medicine》：Nanomedicine in Cardiovascular Inflammation: Novel Diagnostic and Therapeutic Strategies

　　

炎症在心血管疾病的发病机制与进展中发挥着核心作用，包括动脉粥样硬化（atherosclerosis）、心肌梗死（myocardial infarction, MI）及心力衰竭（heart failure, HF）。尽管传统诊断与治疗策略已取得一定进展，但在灵敏度、特异性及靶向药物递送方面仍存在局限。纳米医学作为一种前景广阔但尚待深入探索的途径，通过实现精准分子成像与位点特异性治疗干预，为应对上述挑战提供了新思路。本综述系统总结了当前及新兴的基于纳米技术的心血管炎症诊断与治疗方法，着重阐述其在临床实践中的潜力及尚存的挑战。此外，本综述还讨论了包括仿生纳米平台开发在内的最新进展，以及未来应用前景，并探讨了人工智能（artificial intelligence, AI）进一步整合以提升心血管医学精准性的可能性。

1 引言

近年来，炎症已被确认为多种心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）的关键病理生理机制，涵盖动脉粥样硬化性心血管疾病（atherosclerotic CVD, ASCVD）、血栓形成、冠状动脉疾病（coronary artery disease, CAD）、心力衰竭（HF）、心包炎及心房颤动（atrial fibrillation, AF）等。多种生物标志物与CVD的发生发展密切相关，包括纤维蛋白原、白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）、C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）及半乳糖凝集素-3。越来越多的证据支持NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NOD-like receptor pyrin domain-containing 3, NLRP3）炎症小体在CVD中的核心作用。NLRP3在循环白细胞及心肌、内皮、血管平滑肌细胞中均有表达，其通过促炎细胞因子及NF-κB信号通路激活，与ASCVD、高血压、心肌梗死（MI）、血栓形成、扩张型心肌病及HF等多种疾病相关。

尽管对炎症机制的认识不断深入，抗炎策略在常规心血管护理中的应用仍然有限。美国心脏病学会近期发布的关于炎症与心血管疾病的科学声明强调了临床医师认知及循证抗炎治疗实施的重要性，但该报告主要聚焦于传统药理学方法，未涉及纳米医学在心血管炎症管理中的新兴潜力。纳米医学指将尺度通常为1–100 nm的材料应用于诊断、治疗或联合诊疗目的。纳米颗粒（nanoparticles, NPs）因其极小的尺寸及独特的物理、化学和生物学特性，可被设计用于通过精密生物传感平台实现疾病诊断、增强生物分布并促进靶向药物递送。

基于纳米技术的诊断策略已成为检测心血管炎症的有前景工具，超越了传统成像方法的局限。NPs可被设计为在炎症部位积聚并与特定细胞及分子靶点相互作用，从而实现高度特异性的分子成像。此外，纳米材料的独特理化特性使纳米平台在克服传统心血管治疗的关键局限方面尤为吸引，如组织特异性差、生物利用度不佳及全身不良反应等，因而成为位点特异性药物递送和控制释放的理想选择。除靶向治疗药物递送外，纳米系统的另一显著优势在于其诊疗一体化（theranostic）潜力，即在同一纳米平台内整合诊断与治疗功能，实现同步成像、疾病监测和治疗。

2 方法

本叙述性综述的文献通过PubMed、Scopus和Web of Science数据库检索获取，采用布尔运算符及"nanomedicine"、"cardiovascular inflammation"、"atherosclerosis"、"myocardial infarction"、"heart failure"、"cardiomyopathy"、"atrial fibrillation"、"myocarditis"、"pericarditis"和"theranostics"等术语组合。主要纳入2021至2026年间发表的英文文献，必要时纳入较早的重要研究。筛选原创性研究和综述文章以提供全面的当前证据概览。两名作者独立筛选标题和摘要，并采用引文追踪（滚雪球）法识别额外相关研究。

3 基于纳米技术的心血管炎症干预方法

3.1 动脉粥样硬化与斑块易损性

除传统危险因素外，慢性低度炎症促进内皮功能障碍、脂质积聚和血管重塑，推动ASCVD的动脉粥样硬化发生及斑块不稳定。促炎细胞因子驱动的巨噬细胞活化促进金属蛋白酶释放、LOX活性降低、细胞凋亡和微钙化，导致斑块纤维帽变薄，最终破裂或侵蚀引发急性心肌梗死（acute myocardial infarction, AMI）。鉴于巨噬细胞在ASCVD进展中的关键作用，这些细胞已被确定为潜在的诊断和治疗靶点。

多种纳米平台已被开发为各种非侵入性成像模式的对比剂，包括??括计算机断层扫描（computed tomography, CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）和正电子发射断层扫描（positron emission tomography, PET），用于检测动脉粥样硬化斑块。临床上，超顺磁性氧化铁纳米颗粒（superparamagnetic iron oxide nanoparticles, SPIONs）和超小超顺磁性氧化铁纳米颗粒（ultra-small superparamagnetic iron oxide nanoparticles, USPIONs）长期用于分子MRI评估斑块负荷和监测治疗反应，因其被斑块巨噬细胞摄取后在T₂加权图像中产生信号丢失，从而增强斑块对比度。这两种探针与常规钆（Gd）基对比剂相比具有良好的安全性，即使在肾功能不全患者中也是如此，而USPIONs因其更长的循环时间可能具有更优的成像潜力。

此外，与NPs偶联的Gd基顺磁性对比剂可特异性靶向斑块巨噬细胞。例如，交联透明质酸NPs（crosslinked hyaluronic acid NPs, cHANPs）表现出增强的水动力性，产生比游离Gd-DTPA更大的T₁缩短效应，从而提高成像精度并可能降低全身毒性。其他研究者开发了与三宗甘露糖配位的含Gd无定形碳酸钙NPs，以实现有效的巨噬细胞靶向和MRI图像中病变表征的增强对比度，从而支持ASCVD中炎症负荷的非侵入性评估。在CT成像中，以碘克沙醇和疏水基团设计的NPs有效靶向动脉粥样硬化病变内的巨噬细胞，在动物模型中实现了高灵敏度病变检测且毒性低。此外，基于金NPs的成像探针联合膜联蛋白V并以锝-99m标记，已用于单光子发射计算机断层扫描/CT（SPECT/CT）中通过靶向凋亡细胞识别易损动脉粥样硬化斑块。

其他研究者鉴于趋化因子在动脉粥样硬化发生进展中的核心作用，开发了放射性标记的vMIP-II偶联NP，靶向多种巨噬细胞相关趋化因子受体，实现了斑块炎症和进展的敏感特异性PET/CT成像。特别是，趋化因子受体CCR5作为斑块发展和易损性的关键分子，已被⁶⁴Cu-DAPTA-Comb NPs靶向，实现了与病变进展和消退相关的CCR5表达精准体内PET/CT检测。

尽管NPs在非侵入性动脉粥样硬化成像中有多种应用，但其在血管内成像中的应用仍有限。这些方法主要集中于血管内超声（intravascular ultrasound, IVUS）和光学相干断层扫描（optical coherence tomography, OCT）等已建立的技术，常与近红外光谱（near-infrared spectroscopy, NIRS）或荧光（near-infrared fluorescence, NIRF）联合使用。例如，Kee等制备了抗ICAM-1偶联的回声脂质体，并进一步用一氧化氮增强；所得微泡通过增加血管通透性增强回声性和斑块靶向性，实现了IVUS对早期动脉粥样硬化的改进分子成像。Chen等近期研究中，双模态OCT-荧光成像对比剂能够检测在动脉粥样硬化小鼠中积聚于巨噬细胞丰富斑块的卟啉-HDL NPs，从而实现早期疾病检测。另一项研究中，基于红外发射半导体量子点（quantum dots, QDs）的对比剂实现了同步OCT和荧光成像，提供了多模态冠状动脉内成像。

光声成像（Photoacoustic Imaging, PAI）中纳米材料的应用已显示出有前景的结果，但迄今尚无商业化PAI设备。与纯治疗性纳米平台相比，诊疗一体化纳米系统将诊断成像能力与靶向治疗递送结合于单一平台中。炎症靶向诊疗一体化纳米医学代表了一种有前景的动脉粥样硬化管理方法，实现同步实时分子成像和位点特异性药物递送。例如，掺杂精氨酸和Gd离子并递送miR-146a至炎症巨噬细胞的多巴胺NPs提供内在T₁ MRI对比度的同时消除活性氧（reactive oxygen species, ROS）并抑制NF-κB介导的炎症，从而减少并稳定斑块。类似地，双响应纳米平台利用ROS/基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase, MMP）触发降解释放抗炎药物至炎症病变，同时实现PAI用于斑块识别。其他研究者构建了巨噬细胞甘露糖受体靶向的诊疗一体化纳米药物，递送PPARγ激动剂罗贝格列酮并抑制TLR4/NF-κB通路。该策略实现了炎症高危斑块的同步检测和稳定化至巨噬细胞耗竭、胶原丰富的类型，这在动脉粥样硬化兔的OCT-NIRF成像中通过减少的炎症得到证实。

3.2 心肌梗死与缺血性损伤

急性心肌梗死（AMI）中的炎症是一个随疾病进展阶段而变化的动态过程。斑块破裂和血栓形成后，由中性粒细胞和单核细胞活化及促炎细胞因子升高驱动的强烈早期炎症反应被认为促进心肌修复，但过度时则进一步加重缺血性心肌损伤。相比之下，后期的慢性低度炎症促进不良左室重塑并与更差的临床结局相关。该炎症反应的关键驱动因素包括M1（促炎）巨噬细胞极化、NLRP3炎症小体激活和白细胞介素产生增加。炎症小体还激活半胱天冬酶（caspase）通路，最终导致焦亡（pyroptosis），这种程序性细胞死亡形式日益被认为是MI后炎症状态的主要参与者。

纳米医学在MI诊断中的主要应用是梗死区炎症活动的靶向分子成像。基于NP的探针可被设计为靶向炎症级联反应并通过各种成像模态直接可视化。临床上，USPIONs如ferumoxytol代表MI中炎症活动MRI可视化的最成熟平台，早期临床研究证明了其可行性和安全性。在核医学成像中，巨噬细胞靶向探针如Macroflor实现心脏巨噬细胞负荷的定量PET成像，而交联氧化铁NPs提供CCR2⁺髓系细胞动态的多模态MRI-光学成像，早期成像特征与长期功能结局相关。这些基于NP的方法可能比常规¹⁸F-FDG PET更具 toughness 优势，后者常因缺血组织中肌细胞葡萄糖摄取而产生假阳性结果。

光学成像在临床前研究中广泛应用但未在临床环境中得到反映。然而，多种成像纳米探针已开发用于PAI、荧光和近红外-II（near-infrared-II, NIR-II）成像。例如，血管紧张素II功能化的Ag₂S纳米点通过靶向上调的AT₁受体实现缺血心肌的选择性NIR-II成像。同时，整合¹⁹F-MRI、PET和光学成像的多模态纳米示踪系统可全面追踪循环和心肌组织中的髓系细胞活动，为MI后全身炎症反应提供宝贵见解。此外，一些研究者研究了组合成像模态的纳米平台，包括功能化MnO-PEG-Cy5.5 NPs，该NPs提供双MRI和NIR成像能力并在梗死区高度积聚，可能成为位点特异性药物递送的有前景载体。

除诊断外，纳米医学越来越多地应用于调节MI后炎症和缺血-再灌注（ischemia-reperfusion, I/R）损伤，这是梗死面积和重塑的关键决定因素。虽然MI后炎症与较差临床结局和死亡率增加的关联已确立，但靶向炎症小体和白细胞介素激活的传统及新型抗炎治疗目前正在试验中，疗效和安全性结果不一致。近期，纳米材料因其独特特性和治疗潜力而被用于调节MI后炎症和抑制缺血性损伤，动物研究证据支持这一点。多种纳米医学方法通过递送抑制关键通路如NLRP3-caspase-1信号的抗炎症药物靶向心肌细胞焦亡机制，从而减少炎症并促进心脏修复。秋水仙碱（colchicine）是临床指南推荐用于MI后心血管风险降低辅助治疗的广泛使用的抗炎药物，也已通过无机NP基平台有效递送；体内研究表明此类递送系统可显著减少梗死面积近45%，减少残余纤维化并降低血清炎症生物标志物。

炎症在I/R损伤的病理生理中也发挥着核心作用，因此具有诊断和治疗潜力。各种药物递送系统已被配制，通过靶向氧化应激、炎症和凋亡来减轻溶栓或冠状动脉血运重建后的I/R损伤。例如，Guo等开发了血小板膜包覆、血栓靶向的纳米药物，实现tPA的靶向递送和控制释放以溶解缺血期间的血栓，同时在再灌注期间消除ROS并保护线粒体功能。在靶向抗氧化递送平台中使用的纳米材料中，金属有机框架（metal-organic frameworks, MOFs）和脂质体研究最为广泛。这些有机和无机NPs显示出有效安全的药物递送，增强抗氧化和抗炎效果，减少心肌细胞凋亡，并整体改善心脏功能和重塑。最终，抑制NLRP3炎症小体激活对预防I/R损伤至关重要，临床前研究已证明转铁蛋白偶联聚合物纳米胶束用于靶向递送炎症小体抑制剂至闭塞动脉的潜力。

更近期，整合成像和靶向治疗递送的纳米诊疗平台已作为MI管理的有前景研究工具出现。混合系统如HM4oRL结合免疫细胞膜包覆、生物活性脂质负载脂质体和金属-多酚网络，同时抑制心肌细胞焦亡、重编程巨噬细胞极化，并实现T₁加权MRI监测MI初始阶段的炎症状态。此外，在荧光显微镜和¹⁹F MRI可视化下将凝血酶抑制剂如PPACK直接递送至闭塞冠状动脉的全氟化碳NP系统，表现出局部凝血酶抑制和炎症、微血管损伤及I/R损伤的减少，同时 preservation 心脏收缩功能。

3.3 心力衰竭与心肌病

3.3.1 慢性心力衰竭与HFpEF

心力衰竭（HF）是心肌收缩和/或舒张功能受损导致的临床综合征。这些结构和/或功能性心脏改变的起因多样，包括CAD、高血压、瓣膜性心脏病、心律失常、心肌病、药物诱导和感染性原因等。多种炎症机制参与HF的发病机制。越来越多证据表明HF代表一种慢性全身性炎症状态，以持续性免疫激活为特征，独立于传统临床参数促进疾病进展和不良结局。炎症生物标志物包括CRP和IL-6与疾病严重程度、住院和死亡率增加一致相关，进一步凸显炎症作为HF中有前景治疗靶点的重要性。

值得注意的是，白细胞介素-1（interleukin-1, IL-1）信号通过破坏钙代谢导致收缩和舒张功能障碍，导致充血、低灌注和随后的神经激素激活，从而促进HF进展和持续。此外，与CVD共病相关的慢性促炎状态可能触发内皮炎症、一氧化氮（nitric oxide, NO）产生受损和氧化应激，进而促进微血管功能障碍、舒张功能障碍和射血分数保留的心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF）。HF中的其他炎症介质包括促炎细胞因子如肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha, TNF-α）和IL-6、免疫细胞特别是巨噬细胞、血管紧张素II（angiotensin II, Ang II）和髓过氧化物酶（myeloperoxidase, MPO）。

纳米结构在HF治疗中的应用得到以下假说的支持：炎症导致血管损伤和内皮功能障碍，引起衰竭心肌细胞的增强渗透和滞留（enhanced permeability and retention, EPR）效应。此外，多种最终导致HF的疾病是高炎症过程，早期靶向可能预防心功能恶化，临床前研究证据已证实这一点。例如，NO释放水凝胶NPs（NO-NPs，SPIONs与NO前体的组合）在斑马鱼HF模型中显示出作为内皮功能障碍和心脏损伤有效纳米治疗的潜力。通过实现持续NO释放，这些NPs改善存活率、恢复心脏收缩力，并通过下调IL-6和COX-2表达减少炎症。

3.3.2 化疗诱导的心肌病

化疗药物的心脏毒性，特别是蒽环类药物如多柔比星（doxorubicin），是日益认识的HF原因，炎症和氧化应激是doxorubicin诱导心肌病的核心，驱动免疫细胞浸润和心脏损伤。抗炎和抗氧化治疗的联合应用显示出预防药物诱导HF的巨大前景。Liu等开发了ROS清除TPCD NPs配对Ac2-26（一种膜联蛋白A1 N末端衍生肽，具有抗炎特性），与减少氧化应激和防止doxorubicin诱导的HF相关。此外，结合普鲁士蓝和氧化铈NPs的联合诊疗纳米平台显示出有前景的体外和体内结果，包括增强MRI、在炎症心脏组织中选择性积聚，以及改善心脏功能的抗炎和抗纤维化效果。

3.3.3 脓毒症诱导的心肌病

脓毒症诱导的心肌病（sepsis-induced cardiomyopathy, SICM）是由播散性感染原因导致的心脏收缩力降低，与促炎细胞因子释放增加及内皮和微血管功能障碍有关。miR-133a是一种具有公认抗凋亡和抗炎特性的microRNA分子，能够阻止心脏重塑。基于透明质酸的NPs递送miR-133a可有效促进抗炎巨噬细胞极化并抑制SOCS3/JAK/STAT3信号，减少SICM动物模型中的心肌损伤和炎症。此外，SICM中的NLRP3炎症小体激活通路可使用巨噬细胞膜包覆NPs（MGP）靶向递送重组人生长分化因子15（growth differentiation factor 15, GDF15），这是一种具有抗炎和心脏保护作用的分子。

3.3.4 糖尿病心肌病

糖尿病心肌病由高血糖和胰岛素抵抗诱导的代谢异常驱动，促进线粒体功能障碍、氧化应激、钙处理受损和晚期糖基化终产物形成增加。这些过程触发炎症信号和细胞因子释放，导致成纤维细胞激活、心肌纤维化和进行性心脏 dysfunction，最终可导致HF。鉴于早期检测和靶向干预的重要性，多种基于纳米技术的策略已被开发用于识别和减轻糖尿病心肌病中的心肌损伤。Liu等开发了基于SPIONs的双靶向纳米颗粒探针，包含心脏归巢肽和针对纤维化生物标志物MMP2的抗体，实现糖尿病小鼠早期心肌纤维化的敏感MRI检测。类似地，Du等设计了由极小型氧化铁NPs功能化心脏归巢和线粒体靶向肽组成的纳米平台，向心脏线粒体递送Argonaute-2，恢复线粒体功能，减少糖尿病心肌病模型中的氧化应激和炎症。

3.4 心肌炎与心包炎

心肌炎是涉及心肌细胞炎症的疾病，最常由病毒感染引起，非感染性原因包括自身免疫性疾病、药物、毒素和遗传状况。早期检测可预防包括心律失常、扩张型心肌病和HF在内的并发症。目前急性心肌炎的治疗方法有限，主要包括支持措施和指南导向的HF治疗，凸显了对能够高效抑制免疫反应的改进、病因特异性治疗方案的需求。在此背景下，纳米技术可促进靶向药物递送并改善炎症心脏组织内的治疗生物利用度，多位研究者基于实验性自身免疫性心肌炎模型提出了不同方案。

例如，负载JAK1/2抑制剂baricitinib的仿生混合膜包覆NPs能够实现炎症部位的靶向递送，抑制促炎巨噬细胞M1极化、焦亡和氧化应激。此外，递送干扰素调节因子-1（interferon regulatory factor-1, IRF-1）siRNA的混合免疫细胞膜包覆NPs已被证明可特异性靶向M1巨噬细胞并抑制IRF1介导的焦亡，从而减轻实验性自身免疫性心肌炎模型中的心肌炎症和疾病进展。类似地，蛋白G偶联的纳米药物（PSL-G）靶向巨噬细胞并促进其从促炎表型向抗炎表型转变，在另一动物模型中减少细胞因子产生、巨噬细胞浸润和心肌纤维化，凸显其作为炎症性心脏病治疗策略的潜力。

对于心包炎（心包的炎症），基于纳米技术的方法非常有限。尽管结核性心包炎等感染性原因在地方性流行区仍然相关，但西方人群中的大多数病例为特发性或复发性，日益被机制性地认识为IL-1β驱动的自身炎症性疾病。目前的抗炎治疗包括秋水仙碱和IL-1抑制剂如anakinra和rilonacept，已显著改善复发性心包炎的管理，凸显靶向免疫调节在疾病控制中的重要性。在此背景下，基于纳米技术的药物递送系统可能代表有前景的未来策略，以增强局部抗炎疗效同时最小化全身不良反应。南非研究人员设计了基于巨噬细胞靶向甘露聚糖-壳聚糖NPs加载bedaquiline（一种已显示可缩短结核病疗程的药物）的平台，该NPs显示出跨人和猪心包的高效扩散，代表了一种有前景的结核性心包炎局部药物递送纳米技术平台。虽然纳米医学在复发性和非感染性心包炎中的应用仍基本未被探索，但NP基抗炎递送系统在其他心血管炎性疾病中的成功应用提示了靶向秋水仙碱、皮质类固醇或IL-1抑制剂递送的潜在未来应用。然而，这些概念仍属推测性，需要在临床应用前进行临床前和临床验证。

3.5 心房颤动

炎症在心房颤动（AF）的发生和进展中发挥着核心作用。多种炎症介质包括IL-6、TNF-α和NF-κB与电重构诱导和增加的成纤维细胞活化相关，最终导致心房组织纤维化和结构重塑。此外，由糖尿病、肥胖和高血压等慢性炎症状态驱动的心房心肌细胞中NLRP3炎症小体激活可能进一步促进不良心房结构重塑并增加AF易感性。

尽管炎症对AF发病机制的贡献已得到认可，但特异性靶向AF的抗炎治疗策略仍探索不足，基于纳米技术的方法仍然有限。然而，脂质NPs、聚合物系统（如PLGA/PEG）和金属基NPs已作为其他心脏和非心脏条件下抗纤维化药物的靶向递送载体被研究。因此，可以假设类似方法可应用于AF治疗，尽管需进一步验证。类似地，能够调节NLRP3炎症小体激活的纳米平台在临床前心血管研究中显示出有前景的抗炎效果，可能代表AF的未来治疗方向。然而，AF特异性实验或临床环境中的直接证据仍然缺乏，临床转化前需进一步验证。

NPs还可能通过减少局部炎症和潜在预防早期AF复发来增强导管消融的疗效。在猪模型中，负载布地奈德的聚乳酸-羟基乙酸NPs在射频消融手术期间局部递送，显示出即时热触发和持续的心肌抗炎效果。该方法与减轻的局部血肿形成、炎症细胞浸润和IL-6水平相关。

除合成NPs外，天然来源的纳米级细胞外囊泡如外泌体（exosomes）也已作为AF病理生理中的重要介质出现。外泌体microRNA可调节心房重构中的关键过程，包括纤维化、炎症和心肌细胞凋亡。例如，通过lncRNA NRON抑制而miR-23a缺乏的心房肌细胞来源外泌体被证明促进抗炎M2巨噬细胞极化并减少心房成纤维细胞中的纤维化标志物，提示了靶向AF炎症重构的潜在机制。

3.6 血管疾病与静脉血栓栓塞

通过内皮细胞活化和向促炎表型极化的巨噬细胞，血管炎症是动脉壁结构变化最终导致腹主动脉瘤（abdominal aortic aneurysm, AAA）形成的关键促成因素。多种纳米系统已被实施用于AAA的成像和治疗。靶向动脉壁巨噬细胞和中性粒细胞的USPION和SPIONs在用作MRI成像探针时显示出有前景的结果，而金NPs已用于直接可视化细胞外基质成分如MMP激活和纤维蛋白的分子成像。通过纳米载体向主动脉壁递送抗炎药物也已被探索，包括与匹伐他汀和miR-223偶联的NPs，结果证明可减少巨噬细胞浓度并将其极化转向M2（抗炎）表型，从而阻止疾病进展并潜在预防AAA破裂。

基于纳米医学的方法也正在出现，通过使能炎症微环境中的靶向干预来抑制与静脉血栓栓塞（venous thromboembolism）相关的炎症。基于脂质体、聚合物和无机NPs的纳米平台在靶向炎症分子、活化血小板、内皮和免疫细胞方面显示出有前景的结果，所有这些在功能障碍、血栓形成和去稳定化中发挥着关键作用。除深静脉血栓形成（deep vein thrombosis, DVT）的传统溶栓治疗外，研究人员开发了DNA纳米结构，通过调节与血管壁功能障碍和血栓形成风险增加相关的免疫炎症途径来减少程序性内皮细胞死亡、氧化应激和炎症。

4 新兴纳米平台

心血管炎症纳米技术方法的最新进展包括向更具生物相容性、多功能和疾病特异性纳米系统的转变，特别是在治疗选择方面。其中，仿生NPs代表了一项突破，提供组织特异性递送和增强的治疗疗效。这些NPs通常来源于细胞膜或天然组织，表现出改善的生物相容性、免疫逃逸和内在生物活性，使能够更有效地靶向炎症、氧化应激和心肌损伤后凋亡等病理过程。在此背景下，组织来源的纳米平台正与先进生物材料整合以创建更接近天然心肌环境的多功能系统。例如，富含脂肪因子的脂肪组织来源活性NPs（adipose-derived active NPs, ADANs）纳米球已被整合到具有类似心脏组织特性的导电水凝胶年近来，纳米酶等催化纳米平台作为另一有前景的治疗方法出现。这些工程化NPs表现出内在的类酶活性，通过减少ROS驱动的氧化应激和调节免疫反应发挥抗炎效果。在ASCVD中，纳米酶可模拟天然抗氧化酶如过氧化氢酶来调节氧化应激和炎症，同时实现治疗药物的靶向和控制递送。临床前研究表明，纳米酶系统可减少ROS驱动的内皮功能障碍、限制脂质过氧化并最终改善斑块稳定性。

除合成和无机纳米酶平台外，生物来源的纳米囊泡如外泌体近期在心血管纳米医学中受到越来越多的关注。这些内源性囊泡提供具有更优生物相容性和降低免疫原性的无细胞替代方案。其抗炎潜力的例子包括促进ASCVD中M2巨噬细胞极化的microRNA递送。

5 挑战与未来展望

5.1 临床转化、生物学障碍、制造与监管问题

尽管纳米医学在心血管炎症诊断和治疗中显示出相当大的前景，但在其整合入临床实践之前必须解决若干转化问题。安全性顾虑包括潜在免疫原性、细胞毒性以及长期生物分布和清除特征，尤其在重复长期使用中仍未完全明确。此外，生理和病理生物学过程显著制约转化效率，包括快速的网状内皮系统清除、心肌积聚不足、内皮功能障碍以及可能干扰靶向递送的高度动态炎症微环境。为克服这些挑战并增强心脏组织中的EPR效应，已探索多种方法，包括优化NPs的尺寸和形状以更好匹配细胞生物学特性，以及将NPs导向特定受体的主动靶向。

纳米医学在心血管炎症中的应用面临显著的制造和监管障碍。制造的复杂性在于难以规模化生产具有一致尺寸、表面电荷和药物负载能力的NPs，同时保持批间可重复性，这至关重要，因为这些理化特性与生物分布和治疗疗效直接相关。脂质NPs、聚合物载体、仿生平台以及干细胞和外泌体治疗各有其制造挑战；例如，仿生NPs中使用的膜包覆程序难以标准化和扩大规模而不损害表面涂层的生物学活性。另一方面，监管挑战源于纳米医学的异质性及评估其质量的标准化方案缺乏，给FDA和EMA批准带来不确定性。全球可接受的监管框架缺失可能进一步影响纳米医学的创新、研究和临床转化。

然而，纳米医学在CVD中应用的主要局限之一或许是大多数数据来源于体外或体内动物研究。在诊断领域，早期临床证据不如临床前研究令人鼓舞，一项试验报告USPION在心肌炎患者和健康对照之间的摄取无显著差异，突显了当前靶向策略的局限性以及动物模型与人类疾病之间的差距。此外，如前所述，大多数治疗应用包括仿生NPs、药物负载纳米载体和靶向mRNA NPs仍停留在临床前开发阶段，尽管在动物模型中有前景。