在斯坦福医学院的一项研究中，一种药物包被的碳纳米管在不引起有害副作用的情况下，减少了小鼠动脉中的斑块积聚。
心血管疾病是全球头号死因，每年约有1800万人死于此病。它占全球所有死亡人数的三分之一，其中三分之一的死亡发生在70岁以下人群，属于过早死亡。事实上，65岁以上人群的患病率高达100%，只是严重程度不同而已。该疾病可能从儿童时期就开始发展，并在数十年间悄然积累。
导致心血管疾病和其他疾病的动脉粥样硬化，是由脂肪、钙、胆固醇（血液中的一种蜡状物质）及其他物质在动脉壁内和壁上积聚引起的。这种积聚物被称为斑块。在某些情况下，斑块可能破裂，引发血栓。动脉中斑块的积聚可能导致中风、心脏病发作、器官衰竭等一系列问题。该疾病的确切病因尚不明确，风险因素包括高胆固醇水平、糖尿病、肥胖和不健康饮食。
已建立的疾病治疗可能包括降低胆固醇的药物或阿司匹林等抗凝血剂，但对于晚期患者，这些治疗效果有限。尽管治疗方法在不断改进，但它们主要针对风险因素，而无法治疗动脉壁内疾病细胞的积聚和炎症。较新的治疗方法采用抗体来抑制斑块积聚，但这些抗体治疗在清除斑块的同时也会清除健康组织，导致并发症。
解决方案可能出人意料地存在于一个地方——碳纳米管。碳纳米管早在1993年就由两个独立研究团队发现。近年来，碳纳米管在药物输送领域的医学应用引起了出人意料的强烈关注。与传统药物不同，它们可以精准靶向特定细胞和区域，而不会对健康细胞造成伤害的副作用。
首先，斑块的问题在于动脉内的问题细胞会发出"不要摧毁我"的信号。这种信号阻止了免疫系统的废物清除细胞摧毁它们。有趣的是，许多类型的癌细胞表面也存在相同的信号，使它们能够逃避免疫系统的检测并增殖。
研究人员首先开发了一种直径约2-3纳米的纳米管。作为参考，1纳米大约相当于DNA的大小，比细菌小1000倍，比一张纸的厚度薄100,000倍。这些微小的纳米管随后在溶液中经过修饰，以提高其生物相容性，最后与特殊染料结合，以便追踪和测量其位置。随后，纳米管被装载上一种能够关闭这种顽固伪装信号的分子。
与现有的抗体治疗不同，这些纳米管被白细胞吸收。白细胞自然会聚集在炎症部位，如动脉斑块处。一旦进入斑块内部，白细胞就能识别问题细胞并将其摧毁。
论文作者之一史密斯博士解释道："我们发现可以刺激巨噬细胞（注：即吞噬细胞，也就是我们所说的白细胞），使它们选择性地吞噬死亡细胞和濒死细胞。这些炎症细胞是动脉粥样硬化的前体细胞。基本上，纳米管携带的药物关闭了伪装信号，使白细胞能够识别问题细胞并立即采取行动，清除那些构成斑块核心的死亡细胞和细胞碎片。正如研究指出的，一旦关闭伪装机制，白细胞就会使斑块从内部开始自我消化，从而减小其体积并稳定其生长。"
研究人员发现，对于斑块积聚程度较轻的雄性和雌性小鼠，纳米疗法使斑块减少了40%；而对于斑块积聚程度较严重的小鼠，斑块减少了20%。研究人员进一步讨论指出，由于携带纳米管的白细胞只前往动脉斑块而非健康组织，这种纳米疗法避免了器官损伤等副作用。"我们能够将吸收限制在我们想要的特定细胞中，"研究人员表示，"治疗有一个普遍原则：靶向性越强，副作用就越少。"
研究还发现，在健康的主动脉、骨髓、心脏、肺、肠道、脂肪、肌肉和肾脏中，几乎没有或完全没有纳米管的积聚。"完全没有，"这是一个好迹象。作者称这些结果是这类药物的一个关键转化障碍。研究人员补充道："但最重要的是，我们没有观察到任何显著的毒性。有趣的是，碳纳米管在灵长类动物中也已被证明是安全的，不会导致免疫系统过度反应。"
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