肝纤维化中整合素αvβ3表达的MR分子成像实验研究

肝纤维化是许多慢性肝脏疾病的共同转归，是肝硬化、肝癌等必经病变过程。肝星状细胞（hepatic stellate cell, HSC）在肝纤维化发生、发展中起关键作用。一旦HSC被激活，合成、分泌大量胶原，细胞外基质合成与降解失去动态平衡，形成肝纤维化。肝穿刺活检仍为肝纤维化早期诊断及其分期的金标准，但其具有创伤性、采样不全面、并发症较多等缺点，而非侵入性方法仍处于研究阶段。研究证明，活化的HSC整合素αvβ3表达尤为显著，而肝脏其他细胞无明显表达。本项目拟将USPIO纳米粒子与整合素αvβ3的配体RGD多肽偶联成为靶向HSC的新型特异性纳米探针，并在探针中嵌入PEG以增加循环时间、降低Kupffer细胞对探针的吞噬。拟采用此探针对大鼠肝纤维化模型进行MR分子成像研究，探索其早期检测肝纤维化、评估分期及治疗疗效方面的能力，有望为肝纤维化中HSC为靶标的细胞特异性治疗提供输送载体和评估手段。

肝星状细胞（Hepatic stellate cell, HSC）的活化是肝纤维化发生与发展的关键环节。目前研究证实活化的HSC显著表达整合素αvβ3受体，而正常的肝血管内皮细胞及肝细胞几乎不表达该受体。同时，实验动物水平研究显示随着肝纤维化的转归，活化的肝星状细胞明显减少。因此，提出整合素αvβ3受体表达情况与肝纤维化的进展及转归密切相关的设想。本研究以偶联精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸小肽（Arg-Gly-Asp, RGD）的超小型超顺磁性氧化铁纳米颗粒（Ultra small superparamagnetic Iron Oxide, USPIO）形成分子探针，以HSC为体外验证细胞，以CCl4诱导的大鼠肝纤维化模型为在体验证平台，将体外和体内HSC的αvβ3受体作为靶标，以氯沙坦进行抗肝纤维化治疗疗效模型，以3.0T MRI为成像平台。在体和体外评估分子探针与整合素αvβ3受体的靶向结合情况，进一步动态评估该方法对肝纤维化分期和抗肝纤维化治疗疗效的可行性，并通过Western blot、real time PCR、免疫荧光和透射电镜等方法验证相关结果。结果显示：体外RGD-USPIO与培养的大鼠肝星状细胞具备靶向结合能力；体内研究显示：随肝纤维化的进展，整合素αvβ3受体表达量增多，肝纤维化不同阶段，其表达的整合素αvβ3受体不同，而经氯沙坦抗肝纤维化治疗后，整合素αvβ3受体表达量减少，通过RGD-USPIO的MR分子成像能够监测该靶点表达量的变化。因此，本研究认为基于RGD-USPIO的MR分子成像方法为非侵入性评估纤维化的分期和抗肝纤维化治疗疗效提供可能，具备潜在临床应用前景。