- 简介
动脉粥样硬化（Atherosclerosis, AS）的发病与血脂水平及脂质代谢紊乱有密切的关系，主要表现为血液低密度脂蛋白（lipoprotein, LDL）水平升高和局部血管壁泡沫细胞积累。当血液中低密度脂蛋白含量过高时，在易发生AS区域的血管壁中滞留增加，进一步容易被氧化，诱导巨噬细胞聚集并对其吞噬。巨噬细胞吞噬LDL后将代谢脂质并转化为富含胆固醇酯的泡沫细胞。然而巨噬细胞摄取LDL几乎不存在负反馈，这种持续的摄取使细胞中脂质逐渐过载，将导致细胞对脂质的代谢发生紊乱，最终细胞凋亡并促进疾病的恶化。因此，巨噬细胞在AS的发病与发展过程中起重要作用，以AS部位的巨噬细胞作为治疗目标，并对其脂质水平调控，将有利于AS的治疗和延缓疾病的发展[1]。
高密度脂蛋白（High density lipoprotein, HDL）是天然的血浆成分，由脂质和载脂蛋白apoA1（apolipoprotein A1）组成，通过apoA1可与巨噬细胞表面SR-B1受体相互作用，对AS巨噬细胞有一定的靶向性。同时，HDL可参与体内的胆固醇逆向转运过程（reverse cholesterol transport, RCT），通过介导外周细胞胆固醇外流并促进其向肝脏的清除来维持体内胆固醇平衡，是一种天然的动脉粥样硬化保护因子。天然HDL主要以两种形态存在，包括盘状新生（无脂质核心）和球形成熟（具有甘油三酯和胆固醇酯脂质核心）颗粒。该种形态的异质性来源于以下过程：初生的盘状HDL在由肝脏和肠道分泌至血液循环后，从外周细胞中摄取胆固醇，并在LCAT酶催化下将胆固醇转变为胆固醇酯并包入内部形成疏水核心，盘状粒结构逐渐变化并最终形成成熟的球形颗粒[2]。上述过程即为天然HDL的生理变构行为，该种变构行为与HDL参与的RCT过程息息相关。变构后装载在球状HDL中的胆固醇酯将被递送至肝脏或类固醇生成器官清除，最终实现HDL的完整RCT过程[3]。
模拟天然HDL的组成和结构，重组高密度脂蛋白（Reconstituted high density lipoprotein, rHDL）继承了天然HDL的生理功能和靶向性，同时其亲水性-疏水性的结构可高效运载药物，是一类具有发展潜力的仿生纳米载体。作为天然HDL的仿生载体，重组盘状rHDL在生理环境中，可能也存在类似于天然HDL的变构的行为。因此，本课题在前期构建的载洛伐他汀的盘状rHDL基础上，研究其在胆固醇存在下LCAT促进的变构行为。同时模拟诱导泡沫细胞，研究在细胞水平上盘状rHDL的介导胆固醇外流能力，并考察载体的变构行为。
二、研究概况
rHDL是由apoA1等载脂蛋白和脂质经体外重组制备形成的药物递送载体。作为对内源性HDL的仿生载体，rHDL具有生物相容性、生物降解性和非免疫原性，可以减少网状内皮系统的识别，并且能够靶向到一些疾病的病灶部位。由于上述特征，rHDL可作为有发展潜能的载体，且在国内外报道中已用于多种治疗物质如药物、基因、成像剂的递送[4，5]。如A.T.K. Singh等人研究报道，rHDL在组装有阳离子胆固醇衍生物后，能够实现DNA靶向运输和提高转染效果的目标[6]。
rHDL分为盘状rHDL和球状rHDL，它们具有不同的物理、化学性质和生物学功能。盘状rHDL主要由磷脂和apoA-1组成，且正是由于apoA-1与磷脂混合后可以形成apoA-1镶嵌磷脂双分子层，而形成盘状rHDL。球状rHDL除含有磷脂和apoA1外，具有胆固醇酯核心，其单层磷脂在表面包裹脂质核心，形成球状。其中，盘状rHDL有以下优点：（1）磷脂双分子层的两亲性可以使其可结合相对疏水和两亲性小分子、药物，增加其水溶性，起到递送药物的作用；（2）磷脂双分子层能通过膜融合促进载体的细胞摄取，表面镶嵌的apoA-1结构也可与细胞表面存在的HDL受体相互作用，比球状rHDL更具备靶向细胞摄取的优势；[1]（3）磷脂双分子层可捕获细胞内流出的胆固醇，比球状rHDL的单层磷脂层更容易接收和容纳胆固醇。
盘状rHDL已有研究证明具有模拟天然盘状HDL介导的胆固醇外流生理功能，可能通过以下三种途径：水溶性扩散、三磷酸腺苷结合盒转运体、SR-B1受体介导胆固醇流出[7]。在盘状rHDL不断接收细胞流出的胆固醇的同时，其可能存在类似于天然盘状HDL的变构行为，在LCAT酶的转酯化作用下，双分子层中的游离胆固醇变成胆固醇酯核心，然后胆固醇酯被隔离到载体核心中，不断使盘状颗粒尺寸增大并最终重塑为球形颗粒。而这种rHDL的变构行为仍需验证。
三、研究目的
盘状rHDL作为载药仿生载体，其在体内的生理过程亟待探索。因此，基于已知的天然盘状HDL的变构行为以及前期构建的载洛伐他汀药物的盘状rHDL，本课题旨在模拟盘状rHDL介导胆固醇外流下的变构行为。模拟体内条件考察胆固醇供体存在下HDL的体外变构，并考察变构对载体中药物的影响；同时在细胞水平上，构建AS泡沫细胞环境，考察盘状rHDL与泡沫细胞相互作用后，介导泡沫细胞胆固醇外流的能力和变构行为。最终通过对体内的模拟，探索盘状rHDL的体内生理过程。
四、研究思路
