三維活體成像在核酸遞送系統(tǒng)對左心室肥厚的正反療效研究中的應(yīng)用

圖示：SS-HPT/Drd5 siRNA或SS-HPT/Drd5質(zhì)粒復(fù)合物介導(dǎo)左心室肥厚惡化或改善的機(jī)制

實(shí)驗(yàn)結(jié)果（部分）：

SS-HPT/Drd5復(fù)合物的表征及體外基因表達(dá)測定S-HPT通過靜電作用壓縮Drd5核酸形成納米復(fù)合物，由瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果可知（圖1a），重量比為2時(shí)，SS-HPT可完全縮合Drd5。通過內(nèi)吞和微胞飲作用，SS-HPT/Drd5復(fù)合物可內(nèi)化到細(xì)胞中。由于二硫鍵的還原性，SS-HPT被降解為小分子，促進(jìn)Drd5 siRNA或Drd5質(zhì)粒釋放。無SS-HPT的Drd5核酸遞送則不會(huì)改變細(xì)胞中D5R的表達(dá)。
另一方面，分別檢測SS-HPT和聚乙烯亞胺（PEI）在H9c2細(xì)胞中遞送Drd5 siRNA或Drd5質(zhì)粒的效果，Western blotting和RT-PCR結(jié)果顯示，與PEI相比，SS-HPT/Drd5 siRNA組中，D5R蛋白表達(dá)及其mRNA的下降幅度更大，而SS-HPT/Drd5質(zhì)粒組中，D5R的表達(dá)增幅更大，說明SS-HPT具有更好的遞送效果(圖1f，g)。

SS-HPT/Drd5復(fù)合物在患有左心室肥厚的TAC小鼠中的體內(nèi)分布

將熒光染料CY7與SS-HPT偶聯(lián)后，與Drd5質(zhì)粒或Drd5 siRNA混合，經(jīng)尾靜脈注射到TAC處理后2周的小鼠以及模擬對照組小鼠體內(nèi)。利用熒光發(fā)射斷層掃描技術(shù)（FLECT/CT）檢測SS-HPT/Drd5復(fù)合物在小鼠體內(nèi)的分布情況。TAC后6周處死小鼠，并收集心臟和腎臟組織（圖2a）。

根據(jù)所獲得的FLECT/CT三維熒光掃描圖像，可清晰觀察到SS-HPT/Drd5復(fù)合物在小鼠心臟和肝臟部位富集，熒光定量分析結(jié)果顯示，TAC小鼠心臟部位的熒光強(qiáng)度比對照組小鼠高出兩倍，但兩組小鼠肝臟中的熒光強(qiáng)度相似(圖2b-d)，說明相較于其他器官，SSHPT/Drd5復(fù)合物可以更好地運(yùn)送至TAC小鼠受損的心臟中，并通過肝臟進(jìn)行分解代謝。

SS-HPT/Drd5復(fù)合物對左心室肥厚的正反療效探究

TAC小鼠心臟D5R蛋白表達(dá)隨時(shí)間呈下降趨勢（圖3a）。
研究人員進(jìn)一步檢測了用SS-HPT/Drd5 siRNA或SS-HPT/Drd5質(zhì)粒處理后，TAC小鼠心臟的病變情況。結(jié)果顯示，相較于對照組小鼠，TAC小鼠的心臟更大，心臟重量/體重比增加；用SS-HPT/Drd5 siRNA處理的TAC小鼠心臟進(jìn)一步增大，心肌細(xì)胞肥大的癥狀加重；而SS-HPT/Drd5質(zhì)粒可以減輕TAC小鼠左心室肥厚的發(fā)展，改善相關(guān)癥狀（圖3b-d），說明SS-HPT/Drd5質(zhì)粒對壓力超負(fù)荷引起的左心室肥厚具有治療作用。

相關(guān)機(jī)制性研究表明，在左心室肥厚的早期階段，SS-HPT/Drd5質(zhì)�？梢�起心臟特異性的D5R表達(dá)增加，通過防止氧化、減輕自噬失調(diào)以及預(yù)防心肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，有效減輕心臟肥大和纖維化；相比之下，SS-HPT/Drd5 siRNA則會(huì)促進(jìn)左心室肥厚的發(fā)展，加速心肌功能惡化至心力衰竭。這些發(fā)現(xiàn)可以為左心室肥厚或心力衰竭患者進(jìn)行D5R補(bǔ)充治療提供理論依據(jù)。

技術(shù)聚焦：

心臟特異性的Drd5核酸遞送有望成為一種有效的左心室肥厚治療方法。在此類靶向治療策略的研究過程中，需要對SS-HPT遞送核酸藥物后的體內(nèi)分布情況進(jìn)行監(jiān)測。熒光發(fā)射斷層掃描（FLECT/CT）技術(shù)可以很好地滿足研究人員的監(jiān)測需求，對遞送系統(tǒng)偶聯(lián)的熒光信號(hào)進(jìn)行無損耗的三維重現(xiàn)，有效解決傳統(tǒng)成像設(shè)備熒光探測深度不夠、二維光斑不能精確定位和重建等問題，直觀而準(zhǔn)確地呈現(xiàn)藥物系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)的富集部位。在心血管疾病研究領(lǐng)域，F(xiàn)LECT/CT對于活體動(dòng)物的靶向成像功能，可以有效縮短實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程，減少時(shí)間和動(dòng)物消耗，為研究人員提供快速且有效的藥效評估手段。

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