【Advanced Materials】可穿透角膜共递送 VEGF 沉默 siRNA 与叶黄素的纳米药物用于年龄相关性黄斑变性治疗

CorneaPenetrating Nanodrug CoDelivering VEGFSilencing siRNA and Lutein for Treating AgeRelated Macular Degeneration

First published: 15 September 2026

DOI: 10.1002/adma.74994

关键词：角膜穿透；纳米药物；siRNA；叶黄素；年龄相关性黄斑变性 AMD；脉络膜新生血管；眼部无创滴眼给药

研究背景

01 疾病背景

年龄相关性黄斑变性（AMD）属于进行性视网膜疾病，也是全球老年人群不可逆失明的首要诱因。伴随人口老龄化进程，预计到 2040 年，AMD 患者数量将达到 2.88 亿例。新生血管型 AMD 发病，和氧化应激、慢性炎症、脉络膜新生血管（CNV）紧密相关，疾病特征为脉络膜血管异常增生渗漏，最终造成视网膜损伤、视力丧失。

02 现有研究的不足

血管内皮生长因子（VEGF）能够诱导病理性血管生成、提升血管通透性，在 CNV 病变进程中起到核心作用，抗 VEGF 疗法是当前临床主流方案。但该疗法需要反复进行玻璃体腔内注射，属于侵入式操作，操作繁琐，还会带来各类并发症，因此临床迫切需要开发无创给药新策略。

03 本研究设计的材料及主要内容

本研究构建壳聚糖修饰脂质聚合物杂化纳米颗粒（Chi@Lu/si NPs），作为可穿透角膜的无创纳米药物，共递送叶黄素与 VEGF 沉默 siRNA，用于 AMD 治疗。该纳米颗粒解决 siRNA 易降解、叶黄素水溶性差的缺陷；壳聚糖外壳赋予材料黏膜粘附能力，瞬时打开上皮紧密连接，角膜穿透效率提升 3.3 倍。纳米药物抵达眼底后，叶黄素清除活性氧、抑制炎症通路；siRNA 精准沉默 VEGF 基因，阻断 CNV 病理循环。在激光诱导 CNV 小鼠模型中，每日两次局部滴用 Chi@Lu/si 纳米颗粒，可显著抑制新生血管生成，疗效和玻璃体注射贝伐珠单抗相当，能将 CNV 病变厚度降至治疗前 58.9%，同时具备优异眼部生物相容性。

结果与讨论

图 1 Chi@Lu/si NPs 的制备与表征

本部分展示 Chi@Lu/si 纳米颗粒的合成路线与基础理化表征。合成示意图展示从 siRNA、叶黄素、PLGA、壳聚糖等原料逐步组装得到目标纳米颗粒的全过程。水合粒径、Zeta 电位、TEM 电镜结果证明纳米颗粒尺寸均一，具备合适的表面电荷；紫外光谱验证叶黄素成功载入纳米载体。同时系统探究不同原料投料比对包封率、粒径、电位的影响，并且完成体外叶黄素释放测试，结果显示 Lu/si NPs 与 Chi@Lu/si NPs 均可实现叶黄素持续释放，证明该纳米载体可成功负载两种活性物质，理化性质稳定。

图 2 Chi@Lu/si 纳米颗粒的体外基因递送效应

共聚焦荧光成像结果显示，Chi@Lu/si NPs 可以高效将 FAM 标记 siRNA 递送入 HCECs 细胞，4h 即可完成细胞摄取，24h 胞内富集量进一步提升。细胞活力实验证明该纳米载体在多类眼相关细胞中生物安全性良好，无明显细胞毒性。荧光定量结果证实，Chi@Lu/si NPs 能够有效将 siRNA 送入细胞，实现基因转染，为后续沉默 VEGF 基因打下基础。

图 3 Chi@Lu/si 纳米颗粒的体外活性氧清除与抗炎活性

活性氧（ROS）检测实验表明，Chi@Lu/si NPs 可以有效清除细胞内过量 ROS，缓解氧化应激损伤。荧光成像直观体现材料降低细胞氧化应激水平的效果。炎症相关因子检测结果显示，该纳米药物可以显著下调 TNFα、IL6、IL1β 等促炎因子表达，抑制炎症反应。说明载体负载的叶黄素能够发挥抗氧化、抗炎功能，协同 siRNA 实现 AMD 多靶点治疗。

图 4 Chi@Lu/si 纳米颗粒的体外抗血管生成作用

在 HCECs、HUVECs 两种血管相关细胞中，Chi@Lu/si NPs 可显著下调 VEGF 的 mRNA 与蛋白表达水平。划痕实验、Transwell 迁移实验、管形成实验证明，该纳米药物能够明显抑制内皮细胞迁移、小管新生。Western blot 结果进一步验证 VEGF 蛋白表达下调，证实 Chi@Lu/si NPs 在体外层面有效抑制血管新生，阻断 CNV 形成的关键环节。

图 5 Chi@Lu/si 纳米颗粒在眼部递送中的多屏障穿透效应

紧密连接蛋白 ZO1 免疫荧光成像表明，Chi@Lu/si NPs 可以可逆打开角膜上皮细胞紧密连接，帮助纳米颗粒穿透角膜屏障。跨上皮电阻、细胞荧光摄取实验证实纳米颗粒能够穿透上皮屏障，进入下层细胞。小鼠离体角膜渗透实验验证材料在眼部组织的穿透能力，揭示壳聚糖修饰带来的角膜穿透机制，证明滴剂型给药可以突破眼部多重生理屏障，将药物递送至眼底病变部位。

图 6 Chi@Lu/si 纳米颗粒滴眼液的治疗效果和生物相容性

构建激光诱导 CNV 小鼠模型，进行体内药效评价。眼底荧光成像、OCT 图像显示，Chi@Lu/si NPs 滴眼液局部给药，能够显著抑制脉络膜新生血管，降低 CNV 病变厚度，治疗效果与贝伐珠单抗注射组接近。眼组织切片染色证明材料不会造成眼部组织损伤，具备良好生物相容性。各项体内定量统计结果，进一步证实局部滴眼使用 Chi@Lu/si 纳米药物，可安全、高效治疗新生血管型 AMD。

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