优化高分子微泡超声造影剂对动脉粥样硬化斑块内新生血管的超声造影成像及抗血管生成实验研究

Neovascularization is involved in the process of atherosclerosis. Our research is based on the explore the effect of targeted microbubble in detection the vasa vasorum of arterial adventitia and plaque. We optimize the conditions for preparing polymeric microbubbles encapsulating perfluoropentane with high concentration, suitable size and good stabilization and research on influential factors on elimination half-life of polymeric acoustic contrast agent. Then the anti--angiogenesis drug was linked with MB which have covalently binding with specific antibodies. This research would testify the targeted microbubble can detect atherosclerotic lesion and vulnerable plaque, and targeted anti-angiogenesis therapy can reverse atherosclerotic lesion and stabilize the plaque.

动脉外膜及斑块内新生血管在动脉粥样硬化(AS)发生发展中起重要作用。我们前期的研究发现AS模型新生血管明显增多，且靶向超声造影能够显示斑块内新生血管。但传统的超声微泡造影剂稳定性差、半衰期短，嵌段聚合物高分子微泡作为新型的造影剂有望为超声靶向诊断与治疗提供更稳定的载体。我们拟通过优化制备条件制作浓度高、粒径适宜且稳定性好的靶向微泡造影剂以提高AS内新生血管显像的敏感性和特异性，并检测AS演进中动脉外膜-斑块内新生血管的变化及空间分布；同时，观察携药靶向微泡抑制新生血管生成的效应。因此，所研制的嵌段聚合物高分子靶向微泡造影剂既可显示易损斑块内新生血管又可携带药物逆转AS早期病变，具备分子成像技术特异敏感的优点及诊治一体化的优势。

斑块内新生血管在动脉粥样硬化（AS）的发生发展中起了重要的作用。抑制斑块内新生血管的生成，可以抑制斑块的发生发展及其并发症的发生。本研究通过优化靶向载药超声造影剂，构建诊疗一体化的超声造影剂，在超声成像技术的作用下，探讨其对动脉粥样硬化的诊断和治疗的作用。（1）优化新型高分子微泡造影剂的制备条件，结果发现高分子聚合物与液态氟碳的质量/体积比为2/1、匀浆转速为23000rpm、匀浆时间为45sec优化条件下制备的超声造影剂浓度高、粒径适宜且分布均匀、体外，体内稳定性及造影效果好。结论：优化条件制备的高分子微泡浓度高，粒径适宜且分布均匀，体外稳定好，体内外造影效果好。（2）携VEGFR-2靶向高分子超声微泡能够在体内特异性地与大鼠腹主动脉动脉粥样斑块内新生血管特异性地结合：通过采用碳二亚胺法以共价桥接方式，成功制备出以mPEG-PLLA高分子化合物为外壳的靶向超声造影剂，并成功建立大鼠腹主动脉易损斑块模型，经大鼠尾静脉注射靶向造影剂，结果发现，与非靶向组相比，靶向造影组血管内膜峰值视频强度更高，差异有统计学意义（69.44±4.45dBvs45.24±1.92dB;P<0.01)。结论：靶向超声造影剂可显著增强超声对大鼠腹主动脉粥样硬化斑块新生血管的检测能力。（3）载恩度新型靶向高分子超声微泡递送系统在体内抑制AS动脉外膜及斑块内新生血管: 通过正交实验，发现EN浓度为10mg/ml、PLLA用量为40mg、内水相与油相的体积比为1:5时，可得到包封率及载药量均较高的携恩度的靶向抗VEGFR-2微泡(EN-VTMB)造影剂。大鼠腹主动脉斑块模型随机分为对照组(C)、携内皮抑素非靶向微泡 (AS+En-MB)和携内皮抑素靶向微泡组(AS+En-VTMB)，以及正常大鼠组(N)。经大鼠尾静脉注射靶向带药微泡与其他组别相比，其斑块内新生血管的密度均较其他两组明显减少，差别有统计学意义(P<0.01)。Western blot检测提示，AS+En-VTMB组VEGF、TNF-α和ICAM-1蛋白表达水平均较其他三组明显减少，差别有统计学意义(P<0.01)。结论：优化配方的EN-VTMB超声造影剂可以抑制AS动脉外膜及斑块内新生血管，从而达到抑制动脉粥样硬化形成和稳定斑块的作用。