这些人工合成的颗粒,可以帮助清理血管壁,不让胆固醇持续积累;这可能是心脏病学上的革命性突破
从理论上讲,在血管中负责协助运送胆固醇的颗粒可以被分为“好的”和“坏的”两类:所谓“坏的”,就是指这些颗粒会使胆固醇沉积在血管壁上,造成血管堵塞,如果是“好的”颗粒,它们则会将胆固醇带到肝脏进行排泄。
现在,科学家已经在实验室里制造出了这种模拟的“好载体”,它们会在沉积形成斑块之前,就帮助清扫和挖出胆固醇。这些颗粒的表面有一层由脂肪和蛋白质相结合的涂层,这个涂层会帮助它们与胆固醇紧紧粘在一起,以通过血液运输胆固醇。
被金属包裹的纳米粒
这些特别设计制造的粒子可能有一天会在治疗心血管疾病方面发挥重要作用,Andre Nel博士如是说,他是纳米医学方面的专家,在加利福尼亚大学洛杉矶分校任纳米医学首席科学家以及纳米科学应用研究中心主任。
“研究人员让这些人造粒子在血液循环过程中具有与自然颗粒 (即所谓的高密度脂蛋白)相同的属性。”他说,这些人工合成的颗粒,可以帮助清理血管壁,不让胆固醇持续积累,不然血管就会逐渐病变硬化,出现斑块破裂,导致中风和心脏病。
在人体血管中,帮助运送胆固醇的微粒,如果在其核心部位包涂上一层黄金和其他金属,就可以让这些颗粒上医疗仪器中显像成影。这种成像可用于监测血管中出现斑块的风险和动态变化。
在美国西北大学的芝加哥校区内,泌尿科系助理教授C.Shad Thaxto博士和Chad A. Mirkin教授在国际纳米技术研究所的主持下,已经成功研制出了人工高密度脂蛋白粒子。在西北大学的Evanston(埃文斯顿)校区内,他们甚至创办了自己的公司,旨在让他们的创新技术实现商业化。
Mirkin博士告诉媒体,他们用金纳米粒子替代存在于天然高密度脂蛋白中的脂肪核。“我们用黄金的核心作为附加分子,作为对天然高密度脂蛋白的脚手架服务,”他说,“我们已经证明我们的人工合成高密度脂蛋白能与胆固醇结合,其生物学功能不仅在实验室里显现,在动物身上也得到了验证。”研究小组已在动物身上完成了系统实验,不久将开始做一个更大型的动物实验,Thaxton博士说。
在纽约曼哈顿的西奈山医学院,Willem J.M.Mulder教授的研究小组已经开发出像高密度脂蛋白胆固醇那样的纳米粒子,主要用于成像和诊断。这些粒子的核心材料由黄金或其他材料构成。黄金纳米晶体在计算机断层扫描CT显像中效果特别好,氧化铁纳米晶体则特别适用于磁共振成像。
“我们的研究兴趣之一就是要在研究动脉粥样硬化的过程中,通过成像研究搞清由斑块造成血管硬化的过程和机理。”他说。
安全性问题
“在西北大学和西奈山研究组的研究迟早有一天会让那些患有动脉粥样硬化斑块沉积的病人受益。”华盛顿大学圣路易斯分校的医药学院教授Gregory M.Lanza对此非常乐观。
他说:“这种模仿高密度脂蛋白胆固醇的吸附颗粒有一天会被应用到临床治疗领域,用这种纳米颗粒来清除血管不良胆固醇,可有效治疗心脏病等疾病。这些成果可能转化成为药物治疗的一部分,通过结合饮食控制、戒烟、他汀类药物、干扰胆固醇合成等手段,建立起良好的抗动脉粥样硬化治疗和管理。
但要做到这一点,UCLA的Nel教授提醒业内人士,还需要做更多的研究。“我们必须知道当金纳米粒子在体内积累时究竟会发生什么。”他说,“这是治疗慢性病的关键问题,因为患者必须长时间服用某种药物,所以你必须追踪研究纳米材料在体内很长一段时间,才敢放心大胆地去临床使用。”
Vincent M.Rotello博士是马萨诸塞大学阿默斯特分校的一位化学教授,他一直在做纳米研究,他对上述看法表示同意。“目前,纳米粒子用于诊断的确很被看好,但对于治疗急性疾病,还需要解决安全性问题和纳米材料的质量控制及有效剂量等问题。”他认为,在这些问题得到满意的答案之前,人们还不应贸然使用这些纳米颗粒用于治疗。
“尽管黄金是无毒的,”他说,“但它会在体内积累,我们不知道这种积累会到什么程度,会对人体有怎样的不良影响和伤害。”他解释说,小粒子是容易排出的,但是较大的粒子可能会积聚在肝脏中。
William O’Neill教授是迈阿密大学米勒医学院临床管理学院的常务副院长,他很看好人造粒子的应用前景。“如果我们能够证明他们没有副作用,我们就可以研制出药品,让冠状动脉斑块缩小,”他说,“这可能是心脏病学研究上的革命性突破。”